前言

復(fù)雜的可編程邏輯組件——FPGA技術(shù)近年來(lái)在電子設(shè)計(jì)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 FPGA的硬件邏輯可編程性、大容量、高速度以及嵌入式存儲(chǔ)陣列使其非常適合高速數(shù)據(jù)采集、復(fù)雜控制邏輯、精確時(shí)序邏輯等應(yīng)用。 存儲(chǔ)器功能在FPGA中的應(yīng)用仍然是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)。 本文將介紹FPGA中存儲(chǔ)器的構(gòu)建方法，特別是結(jié)合高速數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，介紹雙口RAM的構(gòu)建方法及應(yīng)用。

在FPGA中構(gòu)建存儲(chǔ)器

很多系列的FPGA芯片都內(nèi)嵌了存儲(chǔ)陣列，例如芯片內(nèi)嵌有5K字節(jié)的存儲(chǔ)陣列。 為此，在FPGA中實(shí)現(xiàn)各種類型的存儲(chǔ)器，如單/雙口RAM、單/雙口ROM、先進(jìn)先出存儲(chǔ)器FIFO等就顯得特別方便，并且具有很多優(yōu)點(diǎn)。 其硬件可編程特性可以讓開(kāi)發(fā)者靈活設(shè)置內(nèi)存數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、內(nèi)存大小、讀寫(xiě)控制邏輯等，特別適合各種有特殊存儲(chǔ)需求的場(chǎng)合。 FPGA/FPGA組件可以工作在1GB以上的頻率，其結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器訪問(wèn)速率也可以達(dá)到每秒1GB以上。 這樣形成的高速存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不是太大，但速度要求較高的工作場(chǎng)所。

FPGA中構(gòu)建存儲(chǔ)器的方式主要有兩種。 一種是通過(guò)硬件描述語(yǔ)言如VHDL、AHDL、HDL等編程。 二是調(diào)用MAX+PLUSⅡ自帶的庫(kù)函數(shù)。 調(diào)用庫(kù)函數(shù)構(gòu)造存儲(chǔ)的方法比硬件描述語(yǔ)言輸入的方法更加方便、靈活、快速、可靠，因此更為常用。

借助庫(kù)函數(shù)構(gòu)建雙口RAM

MAX+PLUS II 中有多個(gè)功能單元描述庫(kù)。 Prim邏輯元件庫(kù)，包括基本邏輯單元電路，如AND、OR、NOT門、觸發(fā)器、輸入、輸出引腳等； mf宏函數(shù)庫(kù)，包括74系列芯片等TTL數(shù)字邏輯單元； 下面將詳細(xì)介紹參數(shù)化雙口 RAM 模塊所在的參數(shù)化模塊庫(kù)（mega-lpm），包括各種參數(shù)化運(yùn)算模塊（加減乘除）、參數(shù)化存儲(chǔ)模塊（單雙口） -端口RAM、ROM、FIFO等）以及參數(shù)化計(jì)數(shù)器、比較器塊等。庫(kù)中該器件的功能邏輯描述已經(jīng)過(guò)優(yōu)化和驗(yàn)證，是數(shù)字電路設(shè)計(jì)的絕佳選擇。

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