基於fpga的數字訊號處理 第二版 高亞軍

2021-10-18 04:26:19 字數 1628 閱讀 5121

在fpga中block ram是很常見的硬核資源,合理的利用這些硬體資源一定程度上可以優化整個設計,節約資源利用率,充分開發fpga晶元中的潛在價值,本文根據前人總結的一些用法,結合安路科技fpga做簡單總結,說明基本原理。

用法一:使用雙口模式拆分成2個小容量的bram

基本原理如下:

· 以1k*9bit雙埠配置模式為例,乙個bram9k,可以當作兩個512*9k rom

· 將a埠的位址最高位固定接0,b埠的位址最高位固定接1,則通過a埠只能訪問0~511的位址空間,通過b埠只能訪問512~1023位址空間,互不衝突,相當於兩個小容量的rom

用法二:用作並行資料的多週期延時

· 將bram例化成簡單雙埠模式,並將寫埠固定使能為寫,讀埠固定使能為讀。

· 將ram模式配置成 「讀優先模式」,每次在寫某個位址之前會先把該位址的資料輸出

· 用乙個模長為n(n=4)的計數器,反覆向ram中寫資料,會得到乙個延時為n+1的輸出資料

如下圖:

用法三:用作高速大規模計數器

基本原理如下:

· 以9kbit bram為例,設定成雙埠,1k*9bit模式

· a埠doa[7:0]是低8bit 計數器輸出,doa[8]是進製訊號,給到b埠的使能

· b埠dob[7:0]是高8bit計數器輸出。

· 由於b埠資料有乙個週期延時,將a埠資料延時乙個週期之後與b埠構成16bit計數器

· 也即乙個9kbit bram可以構造成乙個16bit的計數器

· 設計原型是兩個8bit的計數器級聯構造16bit計數

· rom初始化檔案

用法四:構造高速複雜的狀態機

一般狀態機原理框圖如下:

基於rom的狀態原理如下:

· 首先明確 狀態劃分,狀態跳轉條件,狀態輸出

· 將現態輸出與輸入給到rom_a的位址端,初始化值為輸出值

· 將現態輸出與跳轉條件給到rom_b的位址端,初始化值為次態輸出

· 若狀態不多,可以將rom_a與rom_b合併成乙個真雙口的rom

1. 《基於fpga的數字訊號處理》 高亞軍 電子工業出版社

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