基于FPGA的双口RAM实现及应用

2010-04-19 17:11:16来源: 秦鸿刚 刘京科 吴 迪

  随着电子技术的飞速发展,大量的高速数据采集和在线测试对现代工业测控系统和仪器仪表的功能和性能提更高要求。CPU并行工作(双单片机系统)方式得到广泛应用。为了使2个单片机能够快速有效交换信息,充分利用系统资源,采用双口RAM实现存储器共享是目前较为流行的方法。

  大容量、高速FPGA器件具有集成度高、体积小、灵活可重配置、实验风险小等优点,在复杂数字系统中得到越来越广泛的应用。数字电路设计采用l片FPGA器件、存储设备和一些电气接口匹配电路的解决方案已成为主流选择方案。用FPGA来实现双口RAM的功能可以很好地解决并行性和速度问题,而且其灵活的可配置特性使得基于FPGA的双口RAM易于进行修改、测试及系统升级,可降低设计成本,缩短开发周期。

  1 双口RAM简介

  双口RAM是在1个SRAM存储器上具有两套完全独立的数据线、地址线和读写控制线,并允许两个独立的系统同时对其进行随机性访问的存储器,即共享式多端口存储器。双口RAM最大的特点是存储数据共享。1个存储器配备两套独立的地址、数据和控制线,允许两个独立的CPU或控制器同时异步地访问存储单元。因为数据共享。则必须具有访问仲裁控制。内部仲裁逻辑控制提供以下功能:对同一地址单元访问的时序控制;存储单元数据块的访问权限分配:信令交换逻辑(例如中断信号)等。双口RAM可用于提高RAM的吞吐率,适用于实时数据缓存。

  CY7C006A是Cypress公司生产的16 kb×8高速双口静态RAM,存取速度小于20 ns。该器件具有真正的双端口,可以同时进行数据存取,两个端口具有独立的控制信号线、地址线和数据线,另外通过主/从选择可以方便地扩存储容量和数据宽度。通过器件的信号量标志器,左、右两端口可以实现器件资源共享。

  2 双口RAM在FPGA中的实现

  本设计采用自顶而下的设计思想。选用Xilinx公司的Spartan-6 FPGA器件,基于低功耗45 nm、9-金属铜层、双栅极氧化层工艺技术,提供高级功耗管理技术,150 000个逻辑单元,集成式PCI Express模块,高级存储器支持。250 MHz DSPslice和3.125 Gb/s低功耗收发器。通过Verilog HDL语言对双口RAM功能的描述就能在一片FPGA器件内实现8位16字节的双口RAM,并进行读写操作控制。双口RAM读写操作控制Verilog HDL代码如下:

  图l是双口RAM的Verilog HDL代码在Xilinx ISE中综合后的寄存器传输级电路图。

[1] [2]

关键字:FPGA  双口RAM  CY7C006A

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0419/article_1088.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
FPGA
双口RAM
CY7C006A

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

夏宇闻老师专栏

你问我答FPGA设计

北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved