Implementation of a Memory Interface

Abstract

The topic of the thesis was to develop an interface between the double data rate three (DDR3) memory controller provided by the field programmable gate array (FPGA) supplier and Detection Technology Plc's own logic. The need for the thesis occurred because the new product that the company was developing changed to a different vendor. The aim was to develop a new memory controller and create testbenches for it, which will be added to the existing test automation pipeline. The external memory interface block is part of a larger memory interface subsystem. It is possible that the memory interface can be used in future projects where the product of the same vendor is used, either as such or refined further. The thesis briefly describes the very high-speed integrated circuit hardware description language (VHDL), the basics of field programmable gate array devices and double data rate three memory. The work includes a short literature review of the above-mentioned issues, as well as the reflections on them. Memory controller design process is described, and results are assessed. A functional memory controller was created, which is utilized as a part of the company's product. Future use of the memory controller is a possibility as it is, or with small changes. In addition, several tests for the company's test automation pipeline were created, with the possibility of further refinement. Studies conducted during the project work also ease the use of newer double data rate standards in the future.

Opinnäytetyön aiheena oli kehittää rajapinta ohjelmoitava porttimatriisi toimittajan tarjoaman DDR3 muistikontrollerin ja Detection Technology oyj:n oman logiikan välille. Työlle oli tarve, koska uudelle tuotteelle, mitä yritys kehittää vaihtui laitetoimittaja. Tavoitteena oli kehittää uusi muistinohjain sekä luoda sille testit, jotka lisätään olemassa olevaan testiautomaatioon. Muistiohjain on osa isompaa muistirajapinta kokonaisuutta. On mahdollista, että muistiohjainta voidaan käyttää tulevissa projekteissa, missä on saman valmistajan tuote käytössä, joko sellaisenaan tai jatkokehitettynä. Työssä kuvataan lyhyesti VHDL-laitteistonkuvauskieltä, ohjelmoitavien porttimatriisien sekä DDR3-muistin perusteita. Työssä esitetään lyhyt kirjallisuuskatsaus edellä mainituista asioista, sekä kirjoittajan omia mietteitä niistä. Työssä kuvataan sen jälkeen muistiohjaimen suunnitteluprosessi ja arvioidaan sen tuloksia. Opinnäytetyön tuloksena saatiin valmiiksi toimiva muistiohjain, joka on käytössä yhtiön tuotteessa. Muistiohjainta on myös mahdollisuus käyttää sellaisenaankin, tai pienillä muutoksilla myös tulevissa projekteissa. Lisäksi syntyi useita testejä yhtiön testiautomaatioon, joita on mahdollista vielä jatkojalostaa. Myös uudempien DDR-standardien käyttöönotto helpottuu työssä tehdyn tutkimuksen perusteella.