【ARM CoreLink 系列 6 -- DMC-400控制器简介】

news2024/12/30 1:11:27

文章目录

- 1.1 DMC-400 简介
- - 1.1.1 DFI（DDR PHY Interface）
  - 1.1.2 DFI 接口组
  - 1.1.3 DMC-400 兼容协议
  - 1.1.4 DMC-400 特性
  - 1.1.5 DMC-400 Interface

1.1 DMC-400 简介

DMC-400是一个由ARM开发、测试和授权的动态内存控制器，同时 DMC-400也是一个符合高级微控制器总线结构（AMBA）的片上系统（SoC）外设。它是一个高性能、区域优化的内存控制器，与 AMBA ACE-Lite 协议兼容。

它支持以下内存设备：

双倍数据速率2（DDR2）同步动态随机存取存储器（SDRAM）；
低功耗双倍数据速率2（LPDDR2）-S2 SDRAM；
LPDDR2-S4 SDRAM；
双倍数据速率3（DDR3）SDRAM；
低电压 DDR3 SDRAM。

下面是 DMC-400 系统连接示例图：
在这里插入图片描述

DMC-400 实现了 SoC 和芯片外部 DRAM 设备之间的数据传输。它通过一个或多个 ACE-Lite 接口连接到片上系统。它通过其存储器接口块和 DFI 接口连接到 DRAM 设备。

1.1.1 DFI（DDR PHY Interface）

现代电子系统设计中，经常将DDR内存接口分成内存控制逻辑（MC，Memory Controller）和物理层接口（PHY，Physical Interface）两个部分。这两个部分侧重点不同，往往需要不同的设计技巧和设计经验。

随着IP（intellectual property）厂商的发展，越来越多的工程师选择在设计中采用第三方的IP核，来加速项目进度。这就带了问题，由于MC和PHY两部分的设计者往往并不相同，为了能够实现两者之间的标准互联，需要一种 MC 与 PHY 之间的标准通信接口。而DFI就是这样的一种规范。DFI标准的提出旨在定义一个MC与PHY之间的通用接口，以提高独立模块（IP核等）的复用率，进而降低成本，缩减项目周期。

一般来说，DRAM 是一个焊接在 PCB 上的独立芯片，CPU 向 MC 发出读写命令时，其中的地址使用的是逻辑地址，MC 再将逻辑地址转换为物理地址后向 PHY 发出，MC 与 PHY 之间采用标准化接口 DFI 进行通信，PHY 将 MC 的命令转换为具体的底层信号，驱动 DRAM 的物理 IO 接口。

1.1.2 DFI 接口组

DFI 接口组共有:

Command(发送地址命令)，
write data，
read data，
updata(请求更新，启动dfi总线idle)，
status(系统初始化，Feature支持与否, mc给到dram的时钟有效性)，
phy master(phy 请求控制dfi总线，发起主动能力)，
Disconnect(传输过程中允许握手打断)，
error(事务中的错误信息传递给MC)，
2N mode(将dram的传输速度减速)，
Low Power Control(PHY 进入低功耗功能)，
MC TO PHY MESSAGE(将定义的信息内容从mc传递到phy)，
WCK Control(控制DRAM 用的WCK时钟开关是否toggle, 以及同步计时功能)。

DFI 中定义的信号，都是由寄存器配置完，在时钟上升沿驱动起来的。dfi bus上执行命令的时候, 相关时序参数必须一致保持。必要的时候, 比如频率改变, bus 执行到 idle状态等, 时序参数也可改变。

1.1.3 DMC-400 兼容协议

它实现了与以下协议的兼容：

ACE-Lite协议；
AMBA3 APB协议；
JEDEC LPDDR2 JESD209-2标准；
JEDEC DDR3 JESD79-3D标准；
JEDEC DDR2 JESD79-2E标准；
DFI v2.1.1规范。

1.1.4 DMC-400 特性

DMC-400有以下特性：

可在 Verilog 中使用的软宏单元；
可配置的硬件，支持面积和性能优化；
多个ACE-Lite系统接口；
多个未完成的交易；
系统服务质量（QoS）和请求仲裁，以实现低延迟传输和内存带宽的最佳利用；
对交易障碍的保护；
ACE-Lite系统接口的可配置位宽；
独立的读接受能力和写接受能力
AMBA ACE-Lite独占访问传输
ACE-Lite和APB接口之间的同步 n:1 时钟连接；
多个内存接口（multiple memory interfaces）；
优化使用外部存储器总线（optimal use of the external memory bus）；
DRAM省电（DRAM power saving）；
可编程的外部存储器宽度（programmable external memory width）；
每个内存接口的可配置的内存芯片选择数量；
用于64位和32位SDRAM的内存纠错码（ECC）；
使用 DFI 2.1.1接口的物理层（PHY）接口。

1.1.5 DMC-400 Interface

The DMC-400 provides the following interfaces:
• APB3 interface
• ACE-Lite interface
• PHY interface
• Clocks and resets
• Debug and profile interface
• Hardware power control interface(s)
在这里插入图片描述