1、FPGA中雙口RAM的基本概念

　　在FPGA的設(shè)計(jì)中，常用的數(shù)據(jù)緩存IP有FIFO和RAM，其中RAM又分為單口RAM，偽雙口RAM和雙口RAM。

　　單口RAM與雙口RAM的區(qū)別在于，單口RAM只有一組數(shù)據(jù)線(xiàn)與地址線(xiàn)，因此讀寫(xiě)不能同時(shí)進(jìn)行。而雙口RAM有兩組數(shù)據(jù)線(xiàn)與地址線(xiàn)，讀寫(xiě)可以同時(shí)進(jìn)行。

　　偽雙口RAM（Xilinx稱(chēng)為Simple two-dual RAM），一個(gè)端口只讀，另一個(gè)端口只寫(xiě)。

　　雙口RAM（Xilinx稱(chēng)為T(mén)rue two-dual RAM），其兩個(gè)端口都支持讀寫(xiě)。

2、雙口RAM的時(shí)序總結(jié)

• 寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，雙口RAM的存儲(chǔ)時(shí)在寫(xiě)時(shí)鐘的上升沿到來(lái)時(shí)完成的。因此要在寫(xiě)時(shí)鐘的上升沿到來(lái)前，數(shù)據(jù)跟寫(xiě)地址都已經(jīng)是一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，即要準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)線(xiàn)和地址信號(hào)，這樣才能保證數(shù)據(jù)的正確存儲(chǔ)。
• 讀數(shù)據(jù)時(shí)，雙口RAM的讀取是在讀時(shí)鐘的上升沿到來(lái)前完成的，因此要在都市中的上升沿到來(lái)時(shí)，讀地址已經(jīng)處于穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣才能保證讀到的數(shù)是相應(yīng)地之內(nèi)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在讀時(shí)鐘的上升沿到來(lái)后輸出。
• 對(duì)于雙端口RAM的數(shù)據(jù)輸出，對(duì)于一個(gè)地址上數(shù)據(jù)會(huì)在讀下一個(gè)地址的數(shù)據(jù)是才輸出到數(shù)據(jù)線(xiàn)上，相當(dāng)于數(shù)據(jù)的真正輸出延時(shí)讀時(shí)鐘一個(gè)時(shí)鐘周期。
• 讀地址模塊的使能應(yīng)延時(shí)的輸出使能一個(gè)時(shí)鐘周期，使得第一個(gè)地址0可以保持被時(shí)鐘上升沿采集到，否則，輸出時(shí)第一位輸出不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。

3、雙口RAM的一些特點(diǎn)

　　如果同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)雙口RAM的統(tǒng)一存儲(chǔ)單元，必然會(huì)造成數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)失真。為防止沖突的發(fā)生，采用Busy邏輯控制，也稱(chēng)硬件地址仲裁邏輯。此處只給出了地址總線(xiàn)選通信號(hào)線(xiàn)與片選脈沖信號(hào)的情況。而且，兩端的片選信號(hào)至少相差仲裁最小時(shí)間間隔，內(nèi)部仲裁器邏輯控制才可給后訪(fǎng)問(wèn)的一方輸出Busy閉鎖信號(hào)，將訪(fǎng)問(wèn)權(quán)交給另一方直至結(jié)束對(duì)該地址單元的訪(fǎng)問(wèn)，才撤銷(xiāo)Busy閉鎖信號(hào)。即使在極限情況，兩個(gè)CPU幾乎同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一單元----地址匹配時(shí)片選信號(hào)低調(diào)變之差少于仲裁最小時(shí)間間隔，Busy閉鎖信號(hào)也僅輸出給其中任一CPU，只允許一個(gè)CPU訪(fǎng)問(wèn)該地址單元。仲裁器控制不會(huì)同時(shí)向兩個(gè)CPU發(fā)Busy閉鎖信號(hào)。

　　存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)塊的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限分配至允許在某一時(shí)間段內(nèi)由1個(gè)CPU對(duì)自定義的某一數(shù)據(jù)塊進(jìn)行讀寫(xiě)操作，這將有助于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的保護(hù)，更有效地避免地址沖突。信號(hào)量仲裁閉鎖就是一種硬件電路結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限分配方法。

　　為了提高數(shù)據(jù)的交換能力，有些雙端口RAM采用，命令交換邏輯來(lái)通知對(duì)方。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FPGA设计中RAM的一些基本概念的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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