nios ii小实验——SDRAM读写

实验所用板子为altera DE2板子，FPGA为Cyclone II:EP2C35F672C6，quartus版本为13.0

1.管脚信息

[11:0]DRAM_ADDR : address

DRAM_BA_0 : bank address 0

DRAM_BA_1 : bank address 1

DRAM_CAS_N : column address strobe

DRAM_CKE : clock enable

DRAM_CLK : clock

DRAM_CS_N : chip select 

[15:0]DRAM_DQ : Data

DRAM_LDQM :lower byte data mask

DRAM_UDQM : upper byte data mask

DRAM_RAS_N : row address strobe

DRAM_WE_N :  write enable

2.实验流程

1）建立工程

2）建立初始顶层文件

module work (  CLOCK_50,         // On Board 50 MHz  KEY,              // Pushbutton[3:0]  SW,               // Toggle Switch[17:0]  LEDR,             // LED Red[17:0]  DRAM_DQ,          // SDRAM Data bus 16 Bits  DRAM_ADDR,        // SDRAM Address bus 12 Bits  DRAM_LDQM,        // SDRAM Low-byte Data Mask   DRAM_UDQM,        // SDRAM High-byte Data Mask  DRAM_WE_N,        // SDRAM Write Enable  DRAM_CAS_N,       // SDRAM Column Address Strobe  DRAM_RAS_N,       // SDRAM Row Address Strobe  DRAM_CS_N,        // SDRAM Chip Select  DRAM_BA_0,        // SDRAM Bank Address 0  DRAM_BA_1,        // SDRAM Bank Address 1  DRAM_CLK,         // SDRAM Clock  DRAM_CKE          // SDRAM Clock Enable);input         CLOCK_50;   // On Board 50 MHzinput  [3:0]  KEY;        // Pushbutton[3:0]input  [17:0] SW;         // Toggle Switch[17:0]output [17:0] LEDR;       // LED Red[17:0]inout  [15:0] DRAM_DQ;    // SDRAM Data bus 16 Bitsoutput [11:0] DRAM_ADDR;  // SDRAM Address bus 12 Bitsoutput        DRAM_LDQM;  // SDRAM Low-byte Data Mask output        DRAM_UDQM;  // SDRAM High-byte Data Maskoutput        DRAM_WE_N;  // SDRAM Write Enableoutput        DRAM_CAS_N; // SDRAM Column Address Strobeoutput        DRAM_RAS_N; // SDRAM Row Address Strobeoutput        DRAM_CS_N;  // SDRAM Chip Selectoutput        output        DRAM_BA_0;  // SDRAM Bank Address 0output        DRAM_BA_1;  // SDRAM Bank Address 0output        DRAM_CLK;   // SDRAM Clockoutput        DRAM_CKE;   // SDRAM Clock Enableassign LEDR = SW;endmodule
3）编译并导入管脚信息
4）建立Qsys
CPU: NiOS II/e
ram: total memory size 12288bytes
jtag_uart: default
sdram_controller: DE2板子上的SDRAM大小为8M
接线图
修改CPU reset位置，自动生成地址，generate
将nios_ii.qsys文件添加入工程中
5）生成pll始终分频，将输入SDRAM的始终延时3ns（延时？前移？）
加入pll ip核，只需修改这两处
6）完成硬件代码
module work (  CLOCK_50,         // On Board 50 MHz  KEY,              // Pushbutton[3:0]  SW,               // Toggle Switch[17:0]  LEDR,             // LED Red[17:0]  DRAM_DQ,          // SDRAM Data bus 16 Bits  DRAM_ADDR,        // SDRAM Address bus 12 Bits  DRAM_LDQM,        // SDRAM Low-byte Data Mask   DRAM_UDQM,        // SDRAM High-byte Data Mask  DRAM_WE_N,        // SDRAM Write Enable  DRAM_CAS_N,       // SDRAM Column Address Strobe  DRAM_RAS_N,       // SDRAM Row Address Strobe  DRAM_CS_N,        // SDRAM Chip Select  DRAM_BA_0,        // SDRAM Bank Address 0  DRAM_BA_1,        // SDRAM Bank Address 1  DRAM_CLK,         // SDRAM Clock  DRAM_CKE          // SDRAM Clock Enable);input         CLOCK_50;   // On Board 50 MHzinput  [3:0]  KEY;        // Pushbutton[3:0]input  [17:0] SW;         // Toggle Switch[17:0]output [17:0] LEDR;       // LED Red[17:0]inout  [15:0] DRAM_DQ;    // SDRAM Data bus 16 Bitsoutput [11:0] DRAM_ADDR;  // SDRAM Address bus 12 Bitsoutput        DRAM_LDQM;  // SDRAM Low-byte Data Mask output        DRAM_UDQM;  // SDRAM High-byte Data Maskoutput        DRAM_WE_N;  // SDRAM Write Enableoutput        DRAM_CAS_N; // SDRAM Column Address Strobeoutput        DRAM_RAS_N; // SDRAM Row Address Strobeoutput        DRAM_CS_N;  // SDRAM Chip Selectoutput        output        DRAM_BA_0;  // SDRAM Bank Address 0output        DRAM_BA_1;  // SDRAM Bank Address 0output        DRAM_CLK;   // SDRAM Clockoutput        DRAM_CKE;   // SDRAM Clock Enableassign LEDR = SW;pll pll_u	(	.inclk0(CLOCK_50),	.c0(DRAM_CLK)	);	nios_ii u0 (        .clk_clk       (CLOCK_50),       //   clk.clk        .reset_reset_n (KEY[3]), // reset.reset_n        .sdram_addr    (DRAM_ADDR),    // sdram.addr        .sdram_ba      ({DRAM_BA_1,DRAM_BA_0}),      //      .ba        .sdram_cas_n   (DRAM_CAS_N),   //      .cas_n        .sdram_cke     (DRAM_CKE),     //      .cke        .sdram_cs_n    (DRAM_CS_N),    //      .cs_n        .sdram_dq      (DRAM_DQ),      //      .dq        .sdram_dqm     ({DRAM_UDQM,DRAM_LDQM}),     //      .dqm        .sdram_ras_n   (DRAM_RAS_N),   //      .ras_n        .sdram_we_n    (DRAM_WE_N)     //      .we_n    );endmodule8）编译硬件代码，并烧录
9）打开nios II software编写软件代码
10）软件代码
软件代码里，地址信息跳变尝试了每次+1、+2、+4，在+4的情况下得到了正确数据。
推测这一情况与软核为32位系统，SDRAM存储空间为8位空间有关？
有待进一步探究
#include <stdio.h>#include"system.h"#include"io.h"int main(){	unsigned int i, j, k;	k = 236;  //随便写的一个数	PRintf("Hello from Nios II!/n");	for(i = 0; i<40; i = i + 4){		IOWR(SDRAM_BASE+i, 0, k);		printf("SDRAM_BASE+i = %d/t",SDRAM_BASE+i);		printf("k = %d/n",k);		k++;	}	for(i = 0; i<40; i = i + 4){		j = IORD(SDRAM_BASE+i, 0);		printf("data_%d = %d/n", SDRAM_BASE+i, j);	}	return 0;}
11）edit BSP -> bulid project -> run as NIOS II hardware烧录软件
3.读写结果
地址跳变每次 i = i +1; 数据读写与想象不同
地址跳变每次 i = i +2; 数据读写与想象不同
;
地址跳变每次 i = i +4; 忽略出现的奇怪的显示，数据读写无误
解决：SDRAM的数据一般占据4个地址，或者8个地址，存在对其的问题，因此地址为应该+4或者4的倍数。