xilinx之ram使用指南(加个人总结)

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1、XILINX之RAM使用指南（加个人总结）一、RAM分类XILINX的RAM可分为三种，分别是：单口RAM，简化双口RAM和真双口RAM。如下图所示： 图1单口RAM图2简化双口RAMA口写入数据，B口读数据图3真双口RAMA,B任意一个口都可以读写数据，可从A写入，B读数据二、选择数据位宽和深度BlockRAM的数据位宽为1-1152bit，深度取决于所选择FPGA器件中block的数量。超出地址范围之外的写操作，写进去的数据不会与存储器件中的数据冲突。读超出地址范围之外数据将会返回无效数据。注意，当对超出范

2、围的地址进行操作的时候，不能置位set或reset信号，因为这仍然会读出无效数据。三、操作模式每个端口的操作模式决定了此端口的读和写之间关系。端口A和B可以独立配置为以下三种模式中任一模式：写优先模式，读优先模式，不改变模式。这些模式详解见下面。当A和B端口地址有冲突时，操作模式就会影响A和B口之间关系。1．写优先模式(writefirstmode)：在写优先模式中，输入数据被自动写入存储器件中，并且出现在数据输出端口。时序见下图。这种传输模式增强了在同一端口写操作时使用数据输出总线的灵活性。（即输入数据的同时

3、自动写进存储器和驱动数据到数据输出端）图4写优先操作模式1．读优先模式(readfirstmode)：在读优先模式中，预先存储在写地址中的数据会被输出，而输入数据被存入存储器件中。这种模式见下图。（即以前写进当前写地址的数据出现在数据输出端，此时输入的数据被保存到存储器中）图5读优先模式2．不改变模式(no-changemode)：在不改变模式中，输出锁存在写操作时候保持不变，见下图。在同一端口的写操作不会对数据输出端口产生影响，输出仍然是以前的读数据。（即输出锁存器保持不改变在写操作期间。说明在写期间输出端不

4、会输出写期间地址的数据，不管以前保存数据还是现在的输入数据）图6不改变模式四、数据位宽比例BlockRAM产生器支持端口A和B的位宽不同。即DINA,DINB,DOUA,DOUTB位宽可以互不相同。支持1:32到32:1之间的比例，端口A的宽度最大可达端口B的32倍，反之亦然。例如一个A口位宽32bit深度2048的真双口RAM，如果B端口宽度为8bit深度为8192。那么A地址总线位宽为11bits，地址总线位宽为13bits。B数据存在little-endian中，见下图。An是相对A端口在地址n的数据，B

5、n是相对于B端口在地址n的数据。A0由B3,B2,B1,B0构成。（双端口有独立的地址和数据总线以及控制信号，但仍访问同一个存储空间，数据宽度可以不相同，深度和数据宽度比例成反比。各端口地址是各自端口读或写的最宽地址的宽度。）图7数据位宽比例示意图五、比特写功能（Byte_Write）比特写功能在8bit或9bit一字节时候都有效。当使用8bit一字节时候，没有优先级位，而且存储宽度限定为8bit的倍数。当用9bit一字节时候，每一个字节都包含一个优先级位，存储位宽限定为9bit的倍数。当打开比特写功能时候，W

6、EA或WEB总线位宽为N位。等于DINA或DINB总线的字节数。N写使能总线的最高位对应着输入字的最高字节。只有写使能总线在写操作时候置位，相应的字节才会存入存储器中。选择8bit字节时候，DIN和DOUT总线都由8bit的字节构成，没有优先级。当选择9bit字节时候，DIN和DOUT总线由9bit的字节，每一个字节的第9位都做为相应字节的优先级位。字节写功能一般用于连接数据位宽方面，这可能限制了数据位宽选择的灵活性。然而，它不太可能用于NO_CHANGE操作模式。下面是一个单端RAM数据位宽24bits，写使

7、能总线WEA为3bits的字节写功能的示意图。图8字节写功能示意图六、冲突Block模块支持双口RAM，每一个口都是独立且平等的，这样就会有数据冲突。下面分别在异步和同步时钟域中描述这种冲突的后果。1．冲突和异步时钟：使用异步时钟时候，当一个端口往某个存储地址中写数据时，另一个端口在指定的时间就不能从此存储地址读或写数据。在器件手册中定义了此clock-to-clock置位时间，和其它blockram的转换特性。（对于异步时钟，当一个端口写数据到存储空间，另一个端口不能读或写那个存储空间为一段时间。）2．冲突和

8、同步时钟：同步时钟倒是一系列特殊的冲突，如下：A、同步写-写冲突。当两个端口都往存储器中同一个地址写数据时候，就会发生冲突。这会导致此存储地址中的内容是未知的。注意，写-写冲突只会影响存储内容，与之相反写-读冲突只影响数据输出。B、使用字节写。使用字节写功能，当分散的字节写入同样数据字，存储内容不会腐烂。RAM内容只有在每个端口都写入相同的字节。下图描述了当ADDRA=ADDRB=0时