在FPGA内部资源中,RAM是较为常用的一种资源。
一般实例化RAM中,一种运用为BLOCK RAM 也便是块RAM 。别的资源可以经过寄存器搭,也便是分布式RAM。前者一般用于供给较大的存储空间,后者则供给小的存储空间。
在实践运用过程中,一般运用的包含,单端口、双端口RAM,ROM等办法等不同的办法。 实践运用中FIFO也是运用RAM和逻辑一同完成的。
关于一块RAM中,其可以例化的深度是有限的。例如cyclone4的RAM9k中可以例化的资源如下所示:
因而:例化化深度<256的RAM,其相同也需求占用一块BLOCKRAM的资源,例如例化宽度为64 深度为128的RAM,其资源为8K 。可是依然需求占用两块BOCK RAM。也便是说,只需例化RAM深度少于256.则关于本器材9K来说,剩余的资源也是糟蹋。
那是不是可以例化成双端口RAM,经过高位地址区别,变为两个单端口RAM(width:32,depth:128)来运用,这样就可以节约资源了?
而关于双端口RAM来说,每个M9K可以装备是的最小深度就变成是512,而最大宽度为18,如下图所示,因而作为真双端口RAM运用,深度小于512的话,依然会占用1块RAM。且宽度》18就会多占用额定的一块RAM,因而上述的节约资源的办法是不正确的。
经过检查datasheet的中RAM可以装备的办法,然后可以正确的运用RAM资源,然后到达高的运用功率。可以看出,RAM9K其运用办法受限,首要是因为RAM的端口的衔接信号受限,例如:该RAM9K的读端口最大支撑36根信号线,因而关于单端口其支撑的宽度为36,双端口为18(两个端口,一共36根数据线),作为FPGA来说,其布线资源是有限的,不可能无限制的添加其端口数。
RAM例化时,有时需求初始化RAM,ALTERA和XLINX的初始化办法如下所示:
(1)ALTERA RAM中,例化时为MIF文件,其格局为:
DEPTH = 32; — The size of memory in words
WIDTH = 8; — The size of data in bits
ADDRESS_RADIX = HEX; — The radix for address values
DATA_RADIX = HEX; — The radix for data values
CONTENT — start of (address : data pairs)
BEGIN
00 : 0; — memory address : data
01 : 1;
END;
(2)在XILINX的RAM中,RAM出示化文件为COE文件,其格局为:
MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=2; 设定进制
MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR= 初始化向量
值得注意的是:XILINX的RAM初始化后会主动生成MIF文件,而此mif文件与ALTERA mif文件格局不同。不能用于初始化ALTERA的 RAM。
鉴于例化不同IP的复杂性,现在编译东西也支撑运用VERILOG言语来描绘RAM,而编译东西主动识别为RAM,主动发生相应的IP核,下面以XILINX的EDA东西为例扼要介绍。
module ram(
clk, wr,addr,din,dout
);
input clk;
input [7:0] addr;
input wr;
input [31:0] din;
output [31:0] dout;
reg [31:0] mem [0:255];
reg [31:0] dout;
always@(posedge clk)
if(wr)
mem[addr] <= din;
always @(posedge clk)
dout = mem[addr] ;
endmodule
上述描绘可以被描绘成RAM,主动发生RAM.其例化的陈述为:
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* HDL Synthesis *
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Performing bidirectional port resolution…
Synthesizing Unit .
Related source file is "ram.v".
Found 256×32-bit single-port RAM for signal .
Found 32-bit register for signal .
Summary:
inferred 1 RAM(s).
inferred 32 D-type flip-flop(s).
Unit synthesized.
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HDL Synthesis Report
Macro Statistics
# RAMs : 1
256×32-bit single-port RAM : 1
# Registers : 1
32-bit register : 1
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综上: RAM作为FPGA内部一种根本资源,把握RAM的特性和根本用法,则是FPGA工程师的根本技能,可以充分运用FPGA内部的资源,究竟关于FPGA来说“资源便是金钱”,节约资源便是省钱。