Distributed Memory Generator IP核簡介

Distributed Memory Generator IP 核采用 LUT RAM 資源創(chuàng)建各種不同的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。IP可用來創(chuàng)建只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、單端口隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM) 和簡單雙/雙端口 RAM 以及基于 SRL16 的 RAM。該IP的靈活的特性配置方式，使用戶能針對存儲(chǔ)器類型、數(shù)據(jù)寬度、存儲(chǔ)器大小、輸入/輸出選項(xiàng)和復(fù)位選項(xiàng)進(jìn)行定制。

Distributed Memory Generator IP GUI界面如下：

該IP的主要特性為：

• 生成只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、單、簡單雙和雙端口隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM)以及基于SRL16 的 RAM；
• 支持 16 到 65536 的數(shù)據(jù)深度；
• 支持1 到 1024 之間的數(shù)據(jù)寬度；
• 可選的寄存輸入和輸出；

這個(gè)IP的端口如下圖所示：

輸入：

a:地址輸入；

Dpra:雙端口時(shí)的讀地址；

d:數(shù)據(jù)輸入；

Clk：時(shí)鐘

Qdpo_clk:雙端口模式下的第二個(gè)時(shí)鐘

We:寫使能

i_ce:輸入時(shí)鐘使能；

Qspo_ce:輸出時(shí)鐘使能；

Qdpo_ce:第二個(gè)端口的輸出時(shí)鐘使能；

輸出：

Spo:非寄存器模式下第一個(gè)端口的輸出數(shù)據(jù)

Dpo:非寄存器模式下第二個(gè)端口的輸出數(shù)據(jù)

Qspo:寄存器模式下第一個(gè)端口的輸出數(shù)據(jù)

Qdpo:寄存器模式下第二個(gè)端口的輸出數(shù)據(jù)

復(fù)位：

qspo_rst :寄存器模式下第一個(gè)端口的異步復(fù)位

qdpo_rst :寄存器模式下第二個(gè)端口的異步復(fù)位

qspo_srst:寄存器模式下第一個(gè)端口的同步復(fù)位

qdpo_srst :寄存器模式下第二個(gè)端口的同步復(fù)位

Distributed Memory在不同工作模式下的內(nèi)部情況如下圖所示：

ROM模式：

單端口RAM模式：

雙端口RAM模式：

簡單雙端口模式：

一般情況下常用簡單雙端口模式進(jìn)行跨時(shí)鐘域，簡單緩存的操作。用簡單雙端口實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的跨時(shí)鐘域代碼如下：

// ============================================================
// File Name: tb_dist_mem_gen
// VERSION  : V1.0
// DATA     : 2023/8/18
// Author   : FPGA干貨分享
// ============================================================
// 功能：xilinx Distributed Memory Generator ip 代碼仿真
//       使用簡單雙端口實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的跨時(shí)鐘域
// delay : 
// ============================================================




`timescale 1ns/100ps
module tb_dist_mem_gen ;


reg             clka   = 'd0 ;
reg             ena    = 'd1 ; 
reg  [0 : 0]    wea    = 'd1 ; 
reg  [5 : 0]    addra  = 'd0 ;
reg  [15 : 0]   dina   = 'd0 ;
reg             clkb   = 'd1 ;
reg             enb    = 'd1 ; 
reg  [5 : 0]    addrb  = 'd0 ;
wire [15 : 0]   doutb        ;




reg [2:0]   S_addr_a_flag   ='d0 ;
reg         S_a_flag        ='d0 ;
reg [2:0]   S_a_flag_2_b    ='d0 ;
reg         S_b_flag        ='d0 ;


reg [2:0]   S_clk_cnt8      ='d3   ;


always #1 clka = ~clka;
always #1 clkb = ~clkb;




//----------- clk_a  ---// 
always @(posedge clka)
    if(ena && wea)
        begin
            addra <= addra + 'd1;
            dina  <= dina + 'd1;
        end


always @(posedge clka)
    S_addr_a_flag[0] <= (addra == 6'd10);

always @(posedge clka)
    S_addr_a_flag[2:1] <= S_addr_a_flag[1:0] ; 


always @(posedge clka)
    S_a_flag <= |S_addr_a_flag ;


//----------- clk_b  ---// 
always @(posedge clkb)
    S_a_flag_2_b <= {S_a_flag_2_b[1:0],S_a_flag} ;


always @(posedge clkb)
    S_b_flag <= (!S_a_flag_2_b[2])&& S_a_flag_2_b[1] ;

always @(posedge clkb)
    if((S_clk_cnt8 > 3'd2)&&S_b_flag)
        S_clk_cnt8 <= 3'd2;
    else 
        S_clk_cnt8 <= S_clk_cnt8 + 'd1;




always @(posedge clkb)
    if(S_clk_cnt8 == 3'd1)
        addrb <= 'd0;
    else 
        addrb <= addrb + 'd1;




dist_mem_gen_0 dist_mem_gen_0 (
  .a        (addra      ), // input wire [5 : 0] a
  .d        (dina       ), // input wire [15 : 0] d
  .dpra     (addrb      ), // input wire [5 : 0] dpra
  .clk      (clka       ), // input wire clk
  .we       (wea        ), // input wire we
  .qdpo_clk (clkb       ), // input wire qdpo_clk
  .qdpo     (doutb      )  // output wire [15 : 0] dpo
);


endmodule