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IP CORE 之 RAM设计
本篇实现基于叁芯智能科技的SANXIN -B01 FPGA开发板,以下为配套的教程,如有入手开发板,可以登录官方淘宝店购买,还有配套的学习视频。 SANXIN-B01 Verilog教程-郝旭帅团队 随机存取存储器(random access memory,RAM)又称作"随机存储器"。存储单元的内容可按需随意取出或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。按照存储单元的工作原理,随机存储器又分为静态随机存储器(Static RAM,SRAM)和动态随机存储器(Dynamic RAM,DRAM)。在FPGA内部的存储块为SRAM。 · 设计要求
设计一个深度为256,宽度为8的RAM。不需要初始化内容。 · 设计原理 RAM,此种存储器支持写操作,支持读操作。在存储器建造时,可以进行初始化数据,也可以不进行初始化数据。RAM的初始化文件也是mif文件,原理和ROM类似。 本次设计RAM是利用FPGA片内嵌入的M9K构成的。 由于设计RAM深度为256,故而地址的宽度为8位。 RAM工作原理为,在时钟上升沿采样到rden为1时,将addr所指示的存储空间的数据进行输出;在时钟上升沿采样到wren为1时,将wdata存储到addr所指示的存储空间中去。 · 架构设计和信号说明 此模块命名为ram_test。ram_my为ip core。
· 调用 ip core 之 RAM 建立好工程,打开tools -> ip catalog。按照下图的方式,找到RAM :1-port。
选择verilog,找到对应路径,命名为ram_my。
选择深度为256,宽度为8,单时钟。点击Next。
选择q端被寄存,引出rden信号。点击Next。
当读写相同地址时,ram应该怎么操作,在这边选择默认。点击Next。
询问是否初始化,我们保持默认,即不初始化。点击Next。
保持默认,点击Next。
选择ram_my_inst.v,然后点击finish。
点此ip core 添加进工程。点击Yes。
· 顶层设计 顶层负责调用ram_my,例化文件在ip core -> ram_my -> ram_my_inst.v中。 设计代码为:
在某些地址中,写入一些数据,然后读出来。由于写进去后,还需要读出来,所以地址不在使用随机值,固定在0,100,200,255地址写入随机值。 仿真代码为:
经过设置后,进行RTL仿真。
通过波形图中,可以看出,在地址为0时,写入数据为36;在地址为100时,写入数据为129;在地址为200时,写入数据为9;在地址为255时,写入数据为99。经过一段时间后,对上述几个地址进行读取,输出的数据与写入数据相同(输出时,输出数据要比地址晚两拍)。
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