使用Verilog實現基于FPGA的SDRAM控制器(圖)

引言
---在基于FPGA的圖象采集顯示系統中，常常需要用到大容量、高速度的存儲器。而在各種隨機存儲器件中，SDRAM的價格低、體積小、速度快、容量大，是比較理想的器件。但SDRAM的控制邏輯比較復雜，對時序要求也十分嚴格，使用很不方便，這就要求有一個專門的控制器，使系統用戶能很方便地操作SDRAM。為此，本文提出了一種基于FPGA的SDRAM控制器的設計方法，并用Verilog給于實現，仿真結果表明通過該方法設計實現的控制器可以在FPGA芯片內組成如圖1所示的SDRAM接口，從而使得系統用戶對SDRAM的操作非常方便。

SDRAM簡介
 ---SDRAM器件的管腳分為控制信號、地址和數據三類。通常一個SDRAM中包含幾個BANK，每個BANK的存儲單元是按行和列尋址的。由于這種特殊的存儲結構，SDRAM有以下幾個工作特性。
● SDRAM的初始化
---SDRAM在上電100～200μs后，必須由一個初始化進程來配置SDRAM的模式寄存器，模式寄存器的值決定著SDRAM的工作模式。
● 訪問存儲單元
---為減少I/O引腳數量，SDRAM復用地址線，所以在讀寫SDRAM時，先由ACTIVE命令激活要讀寫的BANK，并鎖存行地址，然后在讀寫指令有效時鎖存列地址。一旦BANK被激活后只有執行一次預充命令后才能再次激活同一BANK。
● 刷新和預充
---SDRAM的存儲單元可以理解為一個電容，總是傾向于放電，因此必須有定時的刷新周期以避免數據丟失。刷新周期可由(最小刷新周期