基于状态机的SDRAM控制器设计
状态机（State Machine）是现代数字系统设计的重要组成部分，尤其是在实现高效率、高可靠数字系统的控制模块中。在需要控制高速器件的场合，利用状态机进行设计成为一种很好的解决方案。
本论文是基于状态机的设计方法来完成SDRAM控制器的设计，最终在FPGA上实现相关的功能，并各项指标达到预定的要求。
本文重点研究SDRAM控制器的设计方法。在内容上，首先介绍SDRAM控制器的基本原理，分析期指令和时序特征；其次，介绍状态机的相关知识；完成SDRAM控制器的设计；最终SDRAM控制器在FPGA芯片上得到实现。
毕业论文关键词：状态机；SDRAM；控制器；FPGA
Abstract
With the extensive application of technological innovation in the field of microelectronics and embedded systems , people have increasingly high memory requirements . SDRAM with its stable , fast, low power consumption, support burst reading and writing , and many other excellent performance, has become the first choice of today's embedded systems external cache. Therefore, the study design can play through the excellent performance of SDRAM controller for embedded system development has important significance.
The state machine is an important part of modern digital system design , especially in high efficiency, high reliability digital system control module . In the case of high-speed devices need to control , using the state machine designed to be a good solution.
This thesis is based on the design of the state machine to complete the SDRAM controller design , and ultimately related functions in FPGA, and the indicators to achieve the desired requirements.
This thesis focuses on the design method SDRAM controller. In terms of content, the first introduces the basic principles of SDRAM controller , and timing analysis features of instruction ; Secondly, it introduces the knowledge of the state machine ; complete the design of SDRAM controller ; eventually get integrated SDRAM controller on FPGA chip.
Keywords: State Machine; SDRAM; Controller; FPGA
目 录
摘 要 1
Abstract 2
目 录 3
第一章 绪 论 4
1.1 课题背景 4
1.3 论文章节安排 5
第二章 SDRAM和SDRAM控制器介绍 6
2.1 存储器的发展历程与相关指标 6
2.2 SDRAM控制器的功能 7
2.3 SDRAM结构 8
2.4 SDRAM芯片选取 10
2.6 SDRAM内部基本操作与工作时序 12
第三章 SDRAM控制器设计 15
3.1 状态机概述 15
3.2 状态机描述方法 15
3.3 状态机设计流程 16
3.4 SDRAM控制器设计 16
3.5 FPGA设计实现 18
第四章 仿真 19
第五章 总 结 22
参考文献 23
第一章 绪 论
存储器在现代电子系统中是不可或缺的一部分，它是用于存储系统工作时使用的程序和数据的主要部件。随着半导体工艺和集成电路技术的不断进步，芯片速度日益提高，存储器芯片性能增长的速度却远远跟不上处理器性能的增长，慢速存储访问已经成为了制约嵌入式系统整体性能提升的一个重要瓶颈。随着嵌入式应用领域的不断扩大，实现高效的存储器已成为一个重要的研究领域，是改善系统性能的关键。
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