User manual
Table Of Contents
- Zynq-7000 All Programmable SoC
- Table of Contents
- Ch. 1: Introduction
- Ch. 2: Signals, Interfaces, and Pins
- Ch. 3: Application Processing Unit
- Ch. 4: System Addresses
- Ch. 5: Interconnect
- Ch. 6: Boot and Configuration
- Ch. 7: Interrupts
- Ch. 8: Timers
- Ch. 9: DMA Controller
- Introduction
- Functional Description
- DMA Transfers on the AXI Interconnect
- AXI Transaction Considerations
- DMA Manager
- Multi-channel Data FIFO (MFIFO)
- Memory-to-Memory Transfers
- PL Peripheral AXI Transactions
- PL Peripheral Request Interface
- PL Peripheral - Length Managed by PL Peripheral
- PL Peripheral - Length Managed by DMAC
- Events and Interrupts
- Aborts
- Security
- IP Configuration Options
- Programming Guide for DMA Controller
- Programming Guide for DMA Engine
- Programming Restrictions
- System Functions
- I/O Interface
- Ch. 10: DDR Memory Controller
- Introduction
- AXI Memory Port Interface (DDRI)
- DDR Core and Transaction Scheduler (DDRC)
- DDRC Arbitration
- Controller PHY (DDRP)
- Initialization and Calibration
- DDR Clock Initialization
- DDR IOB Impedance Calibration
- DDR IOB Configuration
- DDR Controller Register Programming
- DRAM Reset and Initialization
- DRAM Input Impedance (ODT) Calibration
- DRAM Output Impedance (RON) Calibration
- DRAM Training
- Write Data Eye Adjustment
- Alternatives to Automatic DRAM Training
- DRAM Write Latency Restriction
- Register Overview
- Error Correction Code (ECC)
- Programming Model
- Ch. 11: Static Memory Controller
- Ch. 12: Quad-SPI Flash Controller
- Ch. 13: SD/SDIO Controller
- Ch. 14: General Purpose I/O (GPIO)
- Ch. 15: USB Host, Device, and OTG Controller
- Introduction
- Functional Description
- Programming Overview and Reference
- Device Mode Control
- Device Endpoint Data Structures
- Device Endpoint Packet Operational Model
- Device Endpoint Descriptor Reference
- Programming Guide for Device Controller
- Programming Guide for Device Endpoint Data Structures
- Host Mode Data Structures
- EHCI Implementation
- Host Data Structures Reference
- Programming Guide for Host Controller
- OTG Description and Reference
- System Functions
- I/O Interfaces
- Ch. 16: Gigabit Ethernet Controller
- Ch. 17: SPI Controller
- Ch. 18: CAN Controller
- Ch. 19: UART Controller
- Ch. 20: I2C Controller
- Ch. 21: Programmable Logic Description
- Ch. 22: Programmable Logic Design Guide
- Ch. 23: Programmable Logic Test and Debug
- Ch. 24: Power Management
- Ch. 25: Clocks
- Ch. 26: Reset System
- Ch. 27: JTAG and DAP Subsystem
- Ch. 28: System Test and Debug
- Ch. 29: On-Chip Memory (OCM)
- Ch. 30: XADC Interface
- Ch. 31: PCI Express
- Ch. 32: Device Secure Boot
- Appx. A: Additional Resources
- Appx. B: Register Details
- Overview
- Acronyms
- Module Summary
- AXI_HP Interface (AFI) (axi_hp)
- CAN Controller (can)
- DDR Memory Controller (ddrc)
- CoreSight Cross Trigger Interface (cti)
- Performance Monitor Unit (cortexa9_pmu)
- CoreSight Program Trace Macrocell (ptm)
- Debug Access Port (dap)
- CoreSight Embedded Trace Buffer (etb)
- PL Fabric Trace Monitor (ftm)
- CoreSight Trace Funnel (funnel)
- CoreSight Intstrumentation Trace Macrocell (itm)
- CoreSight Trace Packet Output (tpiu)
- Device Configuration Interface (devcfg)
- DMA Controller (dmac)
- Gigabit Ethernet Controller (GEM)
- General Purpose I/O (gpio)
- Interconnect QoS (qos301)
- NIC301 Address Region Control (nic301_addr_region_ctrl_registers)
- I2C Controller (IIC)
- L2 Cache (L2Cpl310)
- Application Processing Unit (mpcore)
- On-Chip Memory (ocm)
- Quad-SPI Flash Controller (qspi)
- SD Controller (sdio)
- System Level Control Registers (slcr)
- Static Memory Controller (pl353)
- SPI Controller (SPI)
- System Watchdog Timer (swdt)
- Triple Timer Counter (ttc)
- UART Controller (UART)
- USB Controller (usb)
Zynq-7000 AP SoC Technical Reference Manual www.xilinx.com 12
UG585 (v1.11) September 27, 2016
10.4.4 Stage 1 – AXI Port Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301
10.4.5 Stage 2 – Read Versus Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303
10.4.6 High Priority Read Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303
10.4.7 Stage 3 – Transaction State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304
10.4.8 Read Priority Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306
10.4.9 Write Combine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306
10.4.10 Credit Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307
10.5 Controller PHY (DDRP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
10.6 Initialization and Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.6.1 DDR Clock Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308
10.6.2 DDR IOB Impedance Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309
10.6.3 DDR IOB Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .310
10.6.4 DDR Controller Register Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311
10.6.5 DRAM Reset and Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312
10.6.6 DRAM Input Impedance (ODT) Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312
10.6.7 DRAM Output Impedance (R
ON
) Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .313
10.6.8 DRAM Training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .313
10.6.9 Write Data Eye Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315
10.6.10 Alternatives to Automatic DRAM Training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .316
10.6.11 DRAM Write Latency Restriction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318
10.7 Register Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
10.7.1 DDRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318
10.7.2 DDRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .319
10.7.3 DDRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
10.8 Error Correction Code (ECC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
10.8.1 ECC Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322
10.8.2 ECC Error Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322
10.8.3 Data Mask During ECC Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
10.8.4 ECC Programming Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
10.9 Programming Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
10.9.1 Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .324
10.9.2 Changing Clock Frequencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .324
10.9.3 Power Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
10.9.4 Deep Power Down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
10.9.5 Self Refresh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
10.9.6 DDR Power Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326
Chapter 11: Static Memory Controller
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
11.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .328
11.1.2 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329
11.1.3 Notices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330
11.2 Functional Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
11.2.1 Boot Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330
11.2.2 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330
11.2.3 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
11.2.4 ECC Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
11.2.5 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
11.2.6 PL353 Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332
11.2.7 Address Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332