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在FPGA中block ram是很常見的硬核資源，合理的利用這些硬件資源一定程度上可以優(yōu)化整個(gè)設(shè)計(jì)，節(jié)約資源利用率，充分開發(fā)FPGA芯片中的潛在價(jià)值，本文根據(jù)前人總結(jié)的一些用法，結(jié)合安路科技FPGA做簡(jiǎn)單總結(jié)，說(shuō)明基本原理。

用法一：使用雙口模式拆分成 2 個(gè)小容量的 BRAM

基本原理如下：

· 以1K*9bit雙端口配置模式為例，一個(gè)bram9k，可以當(dāng)作兩個(gè)512*9k rom

· 將A端口的地址最高位固定接0，B端口的地址最高位固定接1，則通過A端口只能訪問0~511的地址空間，通過B端口只能訪問512~1023地址空間，互不沖突，相當(dāng)于兩個(gè)小容量的rom

用法二： 用作并行數(shù)據(jù)的多 周期延時(shí)

· 將bram例化成簡(jiǎn)單雙端口模式，并將寫端口固定使能為寫，讀端口固定使能為讀。

· 將ram模式配置成 “讀優(yōu)先模式”，每次在寫某個(gè)地址之前會(huì)先把該地址的數(shù)據(jù)輸出

· 用一個(gè)模長(zhǎng)為N(N=4)的計(jì)數(shù)器，反復(fù)向ram中寫數(shù)據(jù)，會(huì)得到一個(gè)延時(shí)為N+1的輸出數(shù)據(jù)

如下圖：

用法三：用作高速大規(guī)模計(jì)數(shù)器

基本原理如下：

· 以9Kbit bram為例，設(shè)置成雙端口，1k*9bit模式

· A端口doa[7:0]是低8bit 計(jì)數(shù)器輸出，doa[8]是進(jìn)位信號(hào)，給到B端口的使能

· B端口dob[7:0]是高8bit計(jì)數(shù)器輸出。

· 由于B端口數(shù)據(jù)有一個(gè)周期延時(shí)，將A端口數(shù)據(jù)延時(shí)一個(gè)周期之后與B端口構(gòu)成16bit計(jì)數(shù)器

· 也即一個(gè)9Kbit bram可以構(gòu)造成一個(gè)16bit的計(jì)數(shù)器

· 設(shè)計(jì)原型是兩個(gè)8bit的計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)構(gòu)造16bit計(jì)數(shù)

· rom初始化文件

用法四：構(gòu)造高速?gòu)?fù)雜的狀態(tài)機(jī)

一般狀態(tài)機(jī)原理框圖如下：

基 于 rom 的狀態(tài)機(jī)原理如下：

· 首先明確 狀態(tài)劃分，狀態(tài)跳轉(zhuǎn)條件，狀態(tài)輸出

· 將現(xiàn)態(tài)輸出與輸入給到rom_a的地址端，初始化值為輸出值

· 將現(xiàn)態(tài)輸出與跳轉(zhuǎn)條件給到rom_b的地址端，初始化值為次態(tài)輸出

· 若狀態(tài)不多，可以將rom_a與rom_b合并成一個(gè)真雙口的rom

關(guān)于更多細(xì)節(jié)請(qǐng)參考如下相關(guān)文檔：

1. 《基于FPGA的數(shù)字信號(hào)處理》 高亞軍 電子工業(yè)出版社

2. EF2_datahseet_V3.9

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