Mis603开发板MB SOC开发教程：第二章 DDR3内存测试

    我们在使用ISE进行逻辑设计的时候，DDR3测试真是个费脑又伤神的活啊。然而，我们在MB系统中添加一个DDR3存储控制器，并对mis603上的DDR3进行测试，就显得非常轻松了。言归正传，我们来进行DDR3 MCB的添加，并完成后续操作。

◎打开ISE14.7,新建MB_Demo，选择对应器件。

◎添加New Source，选择Embedded Processor，命名为mis603_soc。这里之所以选择新建个新的程序，而不是使用第一章的例子在里面添加组件，主要是添加DDR3所需要的组件和之间的互联非常复杂。所以推荐大家新建个程序，直接让工具帮我们添加好所需的组件。

◎双击添加的mis603_soc，进入MB系统的XPS界面。弹出的对话框选择Yes。在弹出的BSB wizard对话框选择默认。

◎弹出Base SystemBuilder—AXI flow对话框，保持处理时钟100Mhz不变，直接进入Next，默认即可。

◎继续进行处理器的配置，在弹出的对话框中选择Add Device。

◎点击添加AddDevice后，弹出Add IO Devices for Generic Board。点击OK后，继续点击Finish。

◎这时候XPS窗口中可以看到所添加的DDR3 MCB。这里面还包括AXI4总线，连接外设与MB系统总线。还可以看到clock_generator_0已经添加的多个CLKOUT。具体系统与外设直接的总线互联请大家详细看这里面。

◎修改clock_generator_0组件，设置输入时钟50Mhz，CLKOUT0为400Mhz，CLKOUT1为400Mhz，CLKOUT2为100Mhz。具体配置如下图所示。

◎双击DDR3组件，开始配置MCB控制器。在弹出的配置界面中，按下图所选。选择Bank3的控制器。

◎点击Next，这时候选择对应的DDR3 SDRAM的型号。工作时钟保持333.33Mhz不变。

◎继续进入MemoryOptions，该项保持默认。进一步其位宽配置为128bit可读写，地址排列方式如下图所示。

◎进入AXI选择，保持默认即可。

◎继续配置下去，进入到设置终端电阻。其中RZQ pin和ZIO pin为PCB布线中所选择的，幸运的是mis603与该默认保持一致。点击Finish，即完成DDR3控制器添加。

◎弹出连接对话框，选择microblaze_0系统，该系统是我们之前搭建的。此时XPS中有我们添加的ddr控制器了。当然也可以点击该组件名称，进行重命名，这里我们将其命名为MCB_DDR。

◎打开MHS File，这时候可以看到工具已经为我们添加好硬件信息。但是需要注意修改差分时钟为单端时钟。

◎打开UCF文件，添加时钟和复位的约束，注意DDR3的约束不需要添加。点击保存后，使用Hardware菜单栏产生网表。直到Console弹出“XST completed” Done！

◎回到ISE界面，产生顶层例化文件。

◎再将mis603_soc.ucf约束文件添加进来，其文件路径为..\MB_Demo\MB_Demo\mis603_soc\data。综合该工程，产生bit文件。注意:这一步在MAP的时候可能会报错,比如下面错误。该错误可能是你的DDR3器件跟所设置的时钟不匹配，我们当前设置的时钟为400Mhz。如果出现该错误，可以提高到600Mhz，再进行编译。

◎在XPS中进入SDK平台，设置路径依然为.. \MB_Demo2\MB_Demo\MB_SDK。查看system.xml文件内部各个ip版本号是否都存在，如果有不存在的，重启SDK。

◎新建个新的应用工程，做如下的操作。

◎工程命名为DDR3_Test，其他保持默认即可。

◎继续下一步，选择MemoryTests，点击finish完成。

◎将ISE生成的bit文件下载到开发板上。下载完成后，运行SDK软件部分。在Run Configurations界面先配置好。

◎点击运行Run，进行DDR3测试，可以看到SDK的Console界面在测试过程中打印出测试结果。这样DDR3测试成功。

◎现在，让我们来看看这个DDR3_Test的程序架构，看看他到底是如何运行的。首先，硬件平台没什么好介绍的了，system.xml在之前介绍过了。打开src文件夹目录下的lscript.ld文件。

◎其对应的地址如上图中所示。内部RAM大小为1FB0，堆栈大小为0x400，由0x1FB0+0x400=0x23B0。0x23B0/0x400=8Kb。即代码存储区所对应的大小为8Kb，起始地址为0x00000050，与当初设定的大小一致。

◎DDR3大小为128M*16=2048Mb，即2G大小。从上图中可以看到，大小为0x08000000，0x08000000/0x400/0x400=0x80,即128Mb，数据位宽16bit，因此与设定大小相匹配。

◎打开memorytest.c文件，具体看下内存测试程序。首先看到的是各个头文件，包括32位MB系统的各个参数头文件xparameter.h，数据类型头文件xil_types.h，内部或外设状态头文件xstatus.h，测试存储器所必须的头文件xil_testmem.h，MB平台初始化头文件platform.h以及内存配置头文件memory_config.h。这些文件均可打开查看，具体各个文件作用在此不细致介绍，后续慢慢再理。

◎包含了两个函数的声明，打印数据putnum函数和print函数。

◎测试所用到的函数，都在xil_testmem.c里面。在memory_config_g.c文件内给出了测试的起始地址0Xa8000000和测试的空间大小134217728(0x08000000)，可以看出，包含了整个DDR3内存范围。

◎接着是测试函数test_memory_range。这个函数是对存储测试的主要程序。先测试1024地址空间进行32bit的读写，写入0Xaaaa5555,读出校验位。再对2048地址空间的16bit数据读写，写入0Xaa55，再读出校验，最后对4096地址空间进行8bit读写。测试成功后，状态返回，并将测试结果用print打印出来。

◎使用JTAG可在线调试该程序。将ISE生成的bit文件下载进去后，配置调试。基本过程基本和Run一样。

◎弹出对话框中，生成Debug。

◎在想要调试的位置，设置好断点，然后运行调试，进入程序调试界面。在Variables里面可以右击添加要监控的变量。

◎运行过程中，可以使用单步或逐行进行调试。这当然就跟VS环境一样啦。

◎当然对于内存的调试，我们还可以添加memory端口来监控。

◎进行调试后，即可查看到对应地址和地址中写入的数据。

◎关于MB系统中内存的测试和使用，需要花点时间慢慢积累，搞清楚各个文件和寄存器的使用。在熟悉后，会发现比ISE开发轻松许多。当然，C语言功底是必不可少的。