02-SDRAM：自动刷新

SDRAM自动刷新模块

1. cnt_7: 自动刷新是周期性的，因此需要时钟去重复计数，计满后就可以发出自动刷新请求信号给仲裁模块（依赖 init_end，计满清零）
2. auto_ref_req： 传给仲裁模块的自动刷新请求信号，计数器加满拉高，得到内部应答后拉低（依赖计数器 cnt_7、auto_ref_ack）
3. auto_ref_en：
4. auto_ref_ack: 当状态跳转到预充电 ATREF_PRE，内部产生应答信号（依赖 ATREF_PRE）
5. state
6. cnt_cmd: 计数器，用来给2个等待时间计数 （依赖 cnt_cmd_reset）
7. cnt_cmd_reset: 上一个计数器的清零信号 （依赖计满信号：trp_end、trfc_end）
8. trp_end、trfc_end: 自家延时结束的信号（依赖 状态）
9. cnt_ref: 自动刷新的次数，至少需要2次自动刷新（依赖状态 ATREF_AR 、 ATREF_IDLE）

设计文件

// SDRAM自动刷新模块
// 1. cnt_7:		自动刷新是周期性的，因此需要时钟去重复计数，计满后就可以发出自动刷新请求信号给仲裁模块（依赖 init_end，计满清零）
// 2. auto_ref_req：	传给仲裁模块的自动刷新请求信号，计数器加满拉高，得到内部应答后拉低（依赖计数器 cnt_7、auto_ref_ack）
// 3. auto_ref_en：		
// 4. auto_ref_ack:		当状态跳转到预充电 ATREF_PRE，内部产生应答信号（依赖 ATREF_PRE）
// 5. state
// 6. cnt_cmd:			计数器，用来给2个等待时间计数	 （依赖 cnt_cmd_reset）
// 7. cnt_cmd_reset:	上一个计数器的清零信号			 （依赖计满信号：trp_end、trfc_end）
// 8. trp_end、trfc_end: 自家延时结束的信号（依赖 状态）
// 9. cnt_ref:			 自动刷新的次数，至少需要2次自动刷新（依赖状态 ATREF_AR 、 ATREF_IDLE） 
module sdram_auto_ref(
	input 				    clk,
	input 				    rst_n,
	input 				    init_end,//初始化模块传入
	input 				    auto_ref_en,//仲裁模块传入，仲裁模块用来判断当前SDRAM是否可以自动刷新
	
	output reg    			auto_ref_req,//传给仲裁模块（要得到仲裁模块传来的刷新使能信号auto_ref_en才能开始自动刷新）
	output reg 	[3:0]		auto_ref_cmd,//SDRAM命令，组成{CS#,RAS#,CAS#,WE#}
	output   	[1:0] 		auto_ref_bank,//BANK地址，共4个BANK
	output   	[12:0]		auto_ref_addr,//SDRAM地址总线
	output      			auto_ref_end//初始化完成信号，初始化完成后拉高，其他时间保持低电平
);
//==========================================parameter===========================================================
//状态机
localparam	ATREF_IDLE = 3'b000,			//自动刷新初始状态
			ATREF_PRE  = 3'b001,			//预充电状态
			ATREF_TRP  = 3'b011,			//预充电等待状态
			ATREF_AR   = 3'b010,			//自动刷新状态
			ATREF_TRFC = 3'b110,            //自动刷新等待状态
			ATREF_END  = 3'b111;            //自动刷新结束状态
			
parameter 	MAX_CNT_700  = 12'd700;  //计算出来是 7812ns，但是仲裁模块需要时间去给出auto_ref_en，需要花费时间，因此这里使用7000ns
parameter 	MAX_REF_TIME = 2'd2;

//等待时间参数定义	
localparam	TRP  = 3'd2	,					//发送预充电指令后进行下一个操作需要等待的时间
			TRFC = 3'd7	;					//发送自动刷新指令后进行下一个操作需要等待的时间
			
//命令指令参数				
localparam 	PRECHARGE 	 = 4'b0010 , 		//预充电指令
			AT_REF   	 = 4'b0001 , 		//自动刷新指令
			NOP       	 = 4'b0111 ; 		//空操作指令
//==========================================reg=================================================================			
reg [5:0]   state;
reg [5:0]   next_state;
reg [3:0]   cnt_cmd;
reg [11:0]  cnt_7;//64_000/2^13=7.8125us,于是需要10ns的时钟计数7_00次
reg [1:0]   cnt_ref;
//==========================================wire=================================================================
wire auto_ref_ack;
wire trp_end;
wire trfc_end;
wire cnt_cmd_reset;

//==========================================assign=================================================================
// 内部应答信号
assign auto_ref_ack  = (state ==  ATREF_PRE) ? 1'd1:1'd0;
assign trp_end  	 = ((state == ATREF_TRP)  && (cnt_cmd == TRP-1)) ? 1'd1:1'd0;
assign trfc_end 	 = ((state == ATREF_TRFC) && (cnt_cmd == TRFC-1))? 1'd1:1'd0;
assign cnt_cmd_reset = ((state == ATREF_IDLE) || (state == ATREF_END) || trp_end || trfc_end) ? 1'd1:1'd0;

assign auto_ref_bank = 2'd11;
assign auto_ref_addr = 13'h1fff;
assign auto_ref_end  = (state == ATREF_END)?1'd1:1'd0;

//==========================================always=================================================================
// 自动刷新周期计数器
always@(posedge clk or negedge rst_n)begin
	if(!rst_n )begin
		cnt_7