FPGA-基本IP核的应用之RAM-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了FPGA-基本IP核的应用之RAM。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、RAM介绍

RAM为随机存取存储器，它可以随时把数据写入任一指定地址的存储单元，也可以随时从任一指定地址中读出数据，其读写速度是由时钟频率决定的。RAM主要用来存放程序及程序执行过程中产生的中间数据、运行结果等。其特点适合双向交换数据。

RAM的端口有单端口和双端口：

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其他类型的存储器还有：

（1）ROM，只读存储器，系统上电后数据被写入ROM，运行过程中只能从ROM读取数据，而不能改变ROM中的数值；

（2）FIFO（不寻址，操作简单）：适合数据缓冲和跨时钟域数据同步处理

RAM、ROM、FIFO都是FPGA提供的存储单元。

二、创建IP核

以上一篇文章为参考，创建RAM IP 核

找到图中RAM IP 的设置位置：

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在ip工程文件夹下创建ram_1port.v文件，并导入，进入ip核参数设置。

输入输出数据位宽设置为8bits，64个字节（64个存储单元，一个字节8bits），可以看到左下角可以存储1M9K大小的数据，最大显示64字节所用的地址位宽为6位；存储的样式设为自动，一般默认M9K；输出输出共用同一个时钟，即设为单时钟。

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进入next，选择输出作为寄存器（插入了一个寄存器），勾选清零，即进行异步复位；勾选使能信号:(注意，此处的输出时钟，只是针对于输出端的寄存器，而不针对于输出端口，即‘q’output port被设置为寄存器，所以数据丢失是在引脚和输出端口之间的寄存器的位置)

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点击next：

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无需选择初始化：

fpga ram,FPGA学习,fpga开发接下来就是同样的步骤：

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添加进工程里：

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三、硬件语言描述

（1）顶层文件：

module test_ip (

input rst_n,

input clk,

input [5:0] address,

input [7:0] data,

input wren,

input rden,

output [7:0] q

);

//在调用ram时，此时pll中的时钟信号就变为了中间信号

wire c0 ;//25M

wire c1 ;//100M,90°相移

wire c2 ;//100M

wire c3 ;//25M，25%占空比

wire c4 ;//70M

wire locked ;

wire inclk ;//添加时钟中间信号，便于更改时钟

assign inclk = c2 & locked;//locked观察时钟是否锁定，为了不影响ram所以&locked

//能看到输出稳定的时钟信号，如果不&，c2输出时钟就为不定态

pll pll_inst (

.areset ( ~rst_n ),//根据手册，pll复位高电平有效，而设计的rst_n为低电平有效

.inclk0 ( clk ),

.c0 ( c0 ),

.c1 ( c1 ),

.c2 ( c2 ),

.c3 ( c3 ),

.c4 ( c4 ),

.locked ( locked )

);

ram_1port ram_1port_inst (

.aclr ( ~rst_n ),//复位信号低电平有效，手册ram高电平有效

.address ( address ),

.clock ( inclk ),//选用100M时钟

.data ( data ),

.rden ( rden ),

.wren ( wren ),

.q ( q )

);

endmodule

（2）测试文件：

`timescale 1ns/1ps

module test_tb();

reg rst_n ;

reg clk ;

reg [5:0] address ;

reg [7:0] data ;

reg wren ;

reg rden ;

wire[7:0] q ;

parameter CYCLE = 20;

test_ip u_test_ip (

.rst_n ( rst_n ),

.clk ( clk ),

.address ( address ),

.data ( data ),

.wren ( wren ),

.rden ( rden ),

.q ( q )

);

integer i ;//加入i个存储单位（字节），ram中设置的64个字节

initial begin

clk = 1'b1;

rst_n = 1'b1;

#(2*CYCLE);

rst_n = 1'b0;

//时钟复位后给所有信号一个初值

address = 0 ;

data = 0 ;

wren = 0 ;

rden = 0 ;

//延迟5个周期释放

#(5*CYCLE);

rst_n = 1'b1;

#(CYCLE*10);//延迟10个时钟是为了打开时钟锁得到稳定的时钟信号

//写数据

for(i=0;i<64;i=i+1) begin

wren = 1'b1 ;

data = i + 1 ;//data给1到64

address = i ;//地址给0到63刚好与data错开

#(CYCLE/2) ;//保证一个时钟周期写写完一个数据

end

wren = 1'b0 ;//写完数据拉低

#(200*CYCLE) ;

//读数据

for (i=0;i<64;i=i+1) begin

rden = 1'b1 ;

address = i ;//写数据读地址

#(CYCLE/2) ;//保证一个是时钟周期读完一个数据

end

rden = 1'b0 ;//读完数据拉低

#(200*CYCLE) ;

$stop;

end

always #(CYCLE/2) clk = ~clk ;//50M

endmodule