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エディション上の DDR SDRAM

Cyclone II エディション上の

2. DDR SDRAM コントローラ・コンポーネントを含む SOPC Builder システムの生成中に、SOPC Builderは、DDR SDRAMクロックを 合成するためのPLLソース・ファイル(.vまたは.vhd)とシンボ

SDRAMコントローラのwrite_clkに接続されるPLL出力です。

DDR SDRAM ライト・クロックとシステム・クロック間のク

ロック・スキューを低減するために、両方のクロックを同じ PLLでドライブします。図B-2に、DDR SDRAMコントローラ と2つのシステム・クロックを含むSOPC Builderシステムの トップレベル回路図で、PLLを接続する方法の例を示します。

図B-2. DDR SDRAM PLL接続の例

3. Nios 開発ボード、Cyclone II エディション上の DDR SDRAM デバ イスの最小動作周波数は 77 MHz です。したがって、デザインで DDR SDRAMを使用するには、fMAXが77 MHz以上でなければな りません。システムをQuartus IIでコンパイルした結果、fMAXが77 MHz未満になった場合は、fMAXを増加させるために、以下のQuartus II最適化機能のいくつかをオンにします。

a. 最適化テクニックを「Speed」に変更する。

Settings(Assignmentsメニュー)を選択します。

Analysis & Synthesis Settingsを選択します。

b. 1ホットのステート・マシンの処理をオンにする。

Settings(Assignmentsメニュー)を選択します。

Analysis & Synthesis Settingsを選択します。

State Machine Processingで、One-Hotを選択します。

c. マルチプレクサの再構築をオフにする。

Settings(Assignmentsメニュー)を選択します。

Analysis & Synthesis Settingsを選択します。

Restructure Multiplexersで、Offを選択します。

d. フィッタのフィジカル・シンセシスをオンにする。

Settings(Assignmentsメニュー)を選択します。

• +記号をクリックして、Fitter Settingsを展開します。

Physical Synthesis Optimizationsを選択します。

Perform physical synthesis for combinational logicをオン にします。

Perform register duplicationをオンにします。

Perform register retimingをオンにします。

Physical synthesis effortで、Normalを選択します。

4. これらの設定を行ったら、プロジェクトを保存し、デザインを Quartus IIソフトウェアで再コンパイルします。

これらの設定を行うと、Quartus IIソフトウェアでデザインを コンパイルするのに必要な時間がかなり長くなりますが、fMAX

が増加する可能性があります。

5. Nios開発ボード、Cyclone IIエディション(rev00のみ)では、DDR SDRAMのrasおよびcasピンがPCB回路図で間違いにより入れ 替わっています。そのため、PCB回路図とQuartus IIピン・アサイ ンメントとを一致させるために、Nios 開発ボード、Cyclone II エ ディション(rev00のみ)をターゲットとするQuartus IIトップレ ベル・デザインでも、これらの2本のピンを入れ替える必要があります。

rasおよびcasピンの正しい接続については、Nios II開発キットに付属 しているCyclone II 2C35の標準デザイン例を参照してください。

ウィザード内の以下の3つの設定により、制約の対象となるピン名 が定義されます。

Pin name of clock driving memory (+)

Pin name of clock driving memory (-)

Prefix all DDR SDRAM pins with

トップレベル・デザインにおけるDDR SDRAMコントローラのピ ンが、これらの設定で定義される命名規則に従っているか確認して ください。

7. 制約スクリプトが正常に機能するには、トップレベル・デザインの バス表記法を使用して、1-ビットDDR SDRAM信号の名前を付ける 必要があります。つまり、トップレベル・デザインが BDF 回路図 ファイルの場合は、サフィックス[0] が必要です。以下のピンの例 を見つけて、サフィックス[0]付きの名前に変更します。

clk_to_sdram_p

clk_to_sdram_n

sdram_cs_n

sdram_cke

ピン名は以下のようになります。

clk_to_sdram_p[0]

clk_to_sdram_n[0]

sdram_cs_n[0]

sdram_cke[0]

ピン名は、ステップ6の設定で変わりますが、トップレベルの 回路図ではサフィックス[0]が必要です。

ここでは、DDRまたはDDR2 SDRAMコントローラMegaCore®ファン クションをHardCopy® IIデザインで使用するのに必要な、追加ステップ について説明します。

完全な実習の手引きについて詳しくは、2–18 ページの「DDR & DDR2

SDRAMコントローラの実習」を参照してください。

HardCopy IIデザインは、メイン・ターゲットをHardCopy IIデバイスに セットして、Stratix® IIをマイグレーション・デバイスとするか、または Stratix IIデバイスをターゲットとするメイン・リビジョンとHardCopy II デバイスをターゲットとするコンパニオン・リビジョンを使用して作成す ることができます。

HardCopy IIデザインを作成するには、以下のステップに従います。

1. 新しいQuartus® IIプロジェクトを作成し、ファミリ、デバイス、お よびコンパニオン・デバイスを選択します(C–2ページの図C-1を 参照)。

–4スピード・グレードのデバイスを選択することを推奨し ます。

2. MegaWizard® Plug-In ManagerからIP Toolbenchを起動します。

3. カスタム・バリエーションをパラメータ化します。

4. 制約を選択します。

HardCopy II デバイスでは、DDR またはDDR2 SDRAM キャプチャのための専用ハードウェアのピン数がStratix II コンパニオンほど多くありません。したがって、利用可能 なDQSグループが少なくなります(C–3ページの図C-2を 参照)。

5. バリエーションを生成します。

6. デザインをコンパイルします。データパスのリード部分でクリティ カルなレジスタの配置制約が追加され、予測されるタイミング・マー ジンのレポートが作成されます。

7. 自動的に表示されるタイミング・レポートはHardCopy Design Center では利用できません。したがって、タイミング・クロージャを支援 するためにタイミング制約のセットを追加します。これを行うには、

DDRおよびDDR2 SDRAMタイミング・ウィザード(DTW)を実

行します—Tcl scripts(Toolsメニュー)を選択し、dtwを選択しま す(C–4ページの図C-3を参照)。

HardCopy II デザイン・フローについて詳しくは、「Hardcopy シリー ズ・ハンドブックVolume 1」の「Back-End Design Flow for HardCopy Series Devices」の章を参照してください。

8. DDRまたは DDR2 SDRAMコントローラ MegaCoreファンクショ ンのパラメータを再入力する時間を節約するには、ウィザードの 3 ページ目でImport…をクリックして、<variation name>

_ddr_setting.txtファイルからパラメータをインポートします。

9. DTWでは、DDRまたは DDR2 SDRAMへのクロックをドライブす るピンにおけるtCOの見積もりを要求します。デザインがコンパイ ルされると、これらがウィザードの関連ペインに自動的に抽出され ます。

10. Finish をクリックします。DTW がプロジェクトにタイミング制約

を追加します。この制約はHardCopy IIデバイスに移行する際に継 承されます。

これらの制約の一部が、MegaCoreファンクションで追加 された制約と競合することがあります。これらの競合が検 出された場合は、Yesをクリックして、DTWで上書きして ください。

設定されたタイミング・アサインメントはアサインメント・エディ タで表示できます。

Timing Analyzerセクションに表示されます。

12. 1 つのプロジェクト内で複数のバリエーションを許容する Quartus

IIリビジョン機能を使用して、HardCopyデバイスをターゲットと

するHardCopy IIコンパニオン・リビジョンを作成します。

リビジョンについて詳しくは、Quartus IIのヘルプを参照してください。

a. HardCopy II Utilities > Create/Overwrite HardCopy II Companion Revision(Projectメニュー)を選択して、プロジェ クト内に別のリビジョンを作成します。これによって、1 つの プロジェクトでStratix IIデバイスとHardCopy IIデバイスの両 方をターゲットにすることができます。

b. Revisions(Projectメニュー)を選択し、HardCopy IIリビジョ ンを現在のリビジョンに設定します。これで、デザインをコン パイルできます。

最大性能を達成するには、デザインでフィードバック・クロック DQS モードを使用する必要があります。このモードは267 MHzデザインで使 用します。しかし、フィードバック・クロックDQSモードで、フィード バックPLLまたは再同期およびポストアンブル・クロックの位相の自動 セットアップはありません。タイミング・クロージャを達成するには、

この付録で説明するステップを使用してください。

この付録では、一例としてStratix II –4スピード・グレード・デバイスが 実装されたアルテラの Stratix® II Memory Board 2 で、タイミングをク ローズする方法を示します。この付録は2–18ページの「MegaWizardの デザイン・フロー」に従いますが、相違点や追加ステップを示します。

Stratix II Memory Board 2 について詳しくは、アルテラの販売代理店に お問い合わせください。

–4スピード・グレード・デバイスで267 MHzを達成するのは、バイト・

グループ間のスキューが低減されるため、幅の狭いインタフェースを使 用すれば簡単です。また、クロック・ネットワークは小規模デバイスの ほうが高速なため、267 MHzは大規模デバイスよりも小規模デバイスの ほうが簡単に達成されます。

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