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1、 电子信息与电气工程学院2014 届本科毕业论文（设计）SRAM控制器的设计与验证 专 业 电子信息科学与技术 姓 名 学 号 10033143 指 导 教 师 完 成 时 间 2014.6 陕西 商洛财务盈利能力分析采用的主要评价指标包括静态评价指标和动态评价指标两类。其中静态评价指标主要有投资回收期，投资利润率，投资利税率和资本金利润率；动态评价指标主要有投资回收期，净现值、净现值率，内部收益率。 独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得商洛学
2、院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：_日期：_关于论文使用授权的说明本人完全了解商洛学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。公开 保密（_年_月） (保密的学位论文在解密后应遵守此协议)签名： 导师签名： 日期： SRAM控制器的设计与验证摘要：内存控制器是计算机内部控制内存并通过内存控制器使之与CPU交换数据的重要里部分，影响计算机内存和CPU数据交换的部件之一。
3、内存控制器决定了计算机所能使用的最大内存容量、内存BANK数、内存类型和内存速度、内存颗粒数据深度以及数据宽度等参数，并自动化处理CPU对存储器的访问。SRAM控制器是制约内存控制器的重要因素。故也就决定了计算机的内存性能，从而对计算机整体性能有较大的影响。 SRAM（Static RAM）即静态随机存储器。它具有静止存取功能，无需刷新电路便能保存内部数据。所以速度快，工作效率高，当代主要用于高速缓存。SRAM控制器的设计目前是通过FPGA设计流程完成。 本文首先对SRAM控制器的主要功能做了研究和验证，重点分析了控制器内部处理访问命令的功能划分和子电路的工作过程，接着研究了FPGA设计验证的
4、基本思想与流程，然后选取一款IS61WV102416ALL型号的SRAM存储器为研究对象，重点描述了其时序图形，以硬件语言（Verilog HDL）描述所完成电路设计，目的是设计出符合该时序图的SRAM控制器。同时，ModelSim软件又是进行FPGA设计首选的仿真软件。本文正是利用ModelSim软件进行SRAM控制器的编写设计，仿真与测试。最终利用顶层文件仿真得到波形，对SRAM控制器的功能进行验证，得到结果与设计规范一致。关键词：FPGA； SRAM控制器； ModelSim； VerilogIDesign and verification of a SRAM controllerAbs
5、tract：The memory controller is a computer system internal control memory and through between the memory and the CPU memory controller is an important part of data exchange, one of the important components of data exchange between computer and CPU. The memory controller determines the important param
6、eters which can be used in computer system maximum memory capacity, memory BANK, memory type and speed, memory grain depth of data and data width and so on, and the automation of processing CPU access to the memory. But with the development of network, the SRAM controller has become an important fac
7、tor restricting the memory controller design. In other words, will determine the memory performance of the computer system, thus the overall performance of the computer system has a great influence.SRAM is English Static RAM abbreviation, namely static random access memory. It is a kind of static ac
8、cess memory, do not need to refresh the circuit which can save it internally stored data. So has the advantages of fast speed, high working efficiency, mainly used for cache. Design of the SRAM controller mainly through FPGA to complete the design process.Firstly，the main functions of the SRAM contr
9、oller is investigated and verified, focuses on the analysis of the internal processing access controller command function partition and the sub circuits work process, the basic idea and process and then study the FPGA design verification, SRAM memory and then choose a IS61WV102416ALL model as the re
10、search object, describes its focus on sequential pattern in the hardware description language (Verilog, HDL) description of the complete circuit design, the purpose is to design the SRAM controller of the sequence diagram. At the same time, ModelSim software and FPGA software is preferred. This arti
11、cle is written for the SRAM controller design using ModelSim software, the simulation and test. The top of the document the simulation waveform, the SRAM controller is verified, the results and design specifications.Keywords: FPGA； SRAM controller； Verilog HDL； ModelSimII目 录1 绪论11.1研究背景11.2 存储器概念和类型
12、11.2.1 存储器概念11.2.2 存储器分类11.2.3 RAM存储器的发展11.3本课题的内容和意义22 SRAM简介32.1 基本介绍32.1.1基本简介32.1.2 主要规格32.1.4 主要用途42.2.1 结构原理43 FPGA设计介绍53.1 FPGA简介53.2 工作原理53.3 芯片结构53.4 FPGA设计的基本流程54 关于Verilog HDL语言与ModelSim软件74.1 Verilog HDL语言74.1.1 语言简介74.1.2 模块74.2 ModelSim软件85 SRAM控制器的设计95.1 SRAM控制器功能95.2 SRAM控制器的硬件结构115.
13、2.1 总线结构115.2.2同步SRAM地址空间115.2.3 高级SRAM访问命令115.3 SRAM地址映射和队列功能125.3.1 SRAM映射125.3.2 SRAM控制器命令队列135.3.4 读-修改-写功能135.4 IS61WV102416ALL型号的SRAM存储器145.5 控制器的设计146 SRAM控制器的仿真186.1 设计验证的基本思想186.1.1 FPGA设计的验证技术和应用原则186.1.2 时序仿真的重要性206.2 仿真结果207 总结与展望227.1 论文内容总结227.2 进一步工作展望22参考文献23致谢24附录：251 绪论1.1研究背景 SRAM
14、存储器自近几十年来以来以具有高速度和低功耗的特点在世界上得到了飞速发展与广泛应用。而随着半导体技术的飞跃，SRAM被越来越多地集成到电脑主板的CPU中。现如今SRAM控制器的应用目前主要分为两个领域：一是主要应用于网络设备的高性能，二是主要应用于电子产品的低功耗低成本SRAM。因为SRAM在数据传输与存储中有重要的位置，所以人们努力来研究更高性能，更大容量的SRAM以满足人们需要。1.2 存储器概念和类型1.2.1 存储器概念 存储器（Memory）是计算机中的记忆设备，用于存放程序和数据。计算机中信息，包括输入的数据、程序、中间运行结果和最终结果都在存储器中。根据控制器位置存入、取出。有了存储器以后，计算机方有记忆功能。按用途存储器有主存储器和辅助存储器。内存指存储部件，存放执行的数据，离开电源，数据会丢失1。外存是磁性介质等，能长久保存。1.2.2 存储器分类存储器基本分类方式有以下几种：按存储方式： 随机存储器：存储单元的内容能被随机存取，存取时间和存储单元的位置无关。 顺序存储器：按某种顺序存取，存取时间与存储单元按读写功能：按信息保存性： 非永久记忆的存储器：断电后信息即消失。 永久记忆的存储器：断电后仍能保存信息。1.2.3 RA
