LCOS显示技术结合了液晶显示(LCD)的优点和半导体工艺,具有分辨率高、体积小和功耗低等优点[1],被广泛应用于便携式移动电子设备和3D技术中,是一种具有广阔前景的新型平板显示技术。为了满足LCOS时序彩色液晶显示响应时间的需求,在LCOS显示芯片中嵌入了DDR2 SDRAM控制器。本课题来源于实习所在公司项目。根据公司在研LCOS So C项目需求,论文依据标准规范定义的DDR2 SDRAM的基本操作和时序要求,完成了兼容型号为MT47H64M16HR-25E,数据位宽为16 bit,容量为1 GB的DDR2 SDRAM控制器的设计,并且根据项目任务,基于SMIC 55 nm工艺完成了后端物理实现。论文设计的DDR2 SDRAM控制器由用户转换接口模块、初始化模块、控制模块、读写数据模块和I/O接口模块组成,其中控制模块是整个控制器电路的核心,主要划分为状态转换模块、刷新模块和计数器模块。用户接口转换模块采用双端口RAM构成的异步FIFO作为数据缓存单元,解决了用户端和控制器之间频率不匹配的问题;采用两个不同频率的时钟完成数据转换电路的设计,解决了单沿数据与双沿数据的转换;采用延时链的结构实现了数据信号和数据选通信号的中心对齐,保证数据的正确采样。在完成功能规范与项目其他模块接口定义后,采用RTL级代码设计、仿真验证,之后基于SMIC 55 nm工艺,采用过约束技术完成逻辑综合获得网表文件,并给出了时序、面积和功耗报告。根据LCOS芯片全局规划,使用Cadence公司的Encounter工具完成了控制器的后端物理实现。由于在深亚微米工艺下,线间串扰已无法忽略,而时钟信号是整个设计中负载最大、翻转率最高的互连线,因此串扰对时钟信号的影响最大。依据时钟信号完整性分析,在设计中对时钟互连采用了2倍线宽和2倍间距的方法降低时钟信号线上的串扰问题。在物理设计完成后,使用PT、Formality和Calibre工具完成DDR2SDRAM控制器的静态时序分析、形式验证和物理验证,并对重点时序进行了后仿真。在SMIC 55 nm工艺下,本文设计的DDR2 SDRAM控制器的功耗为5.26 m W,面积为5.08×104μm2,主时钟的时钟频率为333 MHz。