三種write mode，你真的理解嗎？

無(wú)論是用XPM_MEMORY還是IP Core的方式調(diào)用各種類型的RAM（單端口、簡(jiǎn)單雙端口或真雙端口），都會(huì)遇到這樣一個(gè)參數(shù)：Write Mode。該參數(shù)有三個(gè)可選值，分別為write_first、read_first和no_change。那么這三個(gè)值到底有什么區(qū)別呢？應(yīng)用場(chǎng)景又如何？本質(zhì)上，這個(gè)參數(shù)是用來(lái)解決讀寫(xiě)沖突即同時(shí)對(duì)同一地址進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，寫(xiě)入該地址的數(shù)據(jù)是什么，讀出該地址的數(shù)據(jù)是什么。

write_first

首先看write_first（又稱為Read after Write，即先寫(xiě)后讀或?qū)憙?yōu)先），如圖1所示，相應(yīng)的讀寫(xiě)時(shí)序如圖2所示。不難看出，當(dāng)寫(xiě)使能WEA有效時(shí)（高有效），此時(shí)讀依然有效，故該模式下從地址bb和cc讀出的是新寫(xiě)入的數(shù)據(jù)1111和2222，也意味著寫(xiě)入地址bb和cc的數(shù)據(jù)分別為1111和2222。

圖1

圖2

read_first

再看read_first（又稱為Read before Write，即先讀后寫(xiě)或讀優(yōu)先），如圖3所示，相應(yīng)的讀寫(xiě)時(shí)序如圖4所示。此時(shí)，從時(shí)序圖中可以看出讀出的是該地址上的原有數(shù)據(jù)，同時(shí)會(huì)把新數(shù)據(jù)寫(xiě)入該地址。

圖3

圖4

no_change

最后我們看看no_change（No Read on Write，保持模式），如圖5所示，相應(yīng)的讀寫(xiě)時(shí)序如圖6所示。可以看出，一旦寫(xiě)操作有效，讀操作即無(wú)效，此時(shí)輸出端口保持寫(xiě)操作之前讀出的數(shù)據(jù)不變。

圖5

圖6

三種模式讓很多初學(xué)者覺(jué)得困惑。實(shí)際上，這并沒(méi)有什么神秘感，我們可以通過(guò)RTL代碼實(shí)現(xiàn)這三種功能，如圖7～圖9所示?？梢钥吹絯rite_first由if else語(yǔ)句完成，we有效時(shí)寫(xiě)入新數(shù)據(jù)，同時(shí)輸出等于輸入，無(wú)效時(shí)輸出等于該地址原有數(shù)據(jù)。read_first由if語(yǔ)句完成，寫(xiě)法類似于移位寄存器，這就是為什么寫(xiě)有效時(shí)讀出的是該地址上的原有數(shù)據(jù)。no_change由if else語(yǔ)句完成，dout在if分支上沒(méi)有被賦值，故保持不變，這是實(shí)現(xiàn)no_change的關(guān)鍵點(diǎn)。

write_fisrt Verilog代碼：

圖7

read_fisrt Verilog代碼：

圖8

no_change Verilog代碼：

圖9

從代碼風(fēng)格的角度而言，實(shí)現(xiàn)這三種功能是非常容易的。這也進(jìn)一步驗(yàn)證了RTL代碼風(fēng)格對(duì)設(shè)計(jì)的影響。因此，對(duì)于初學(xué)者而言，可以多花些時(shí)間研究代碼風(fēng)格，很可能會(huì)有事半功倍的效果。

思考一下：

對(duì)于一個(gè)單端口RAM，采用RTL代碼描述，如何在同一個(gè)模塊中實(shí)現(xiàn)如下功能：

（1）寬度可配置

（2）深度可配置

（3）寫(xiě)模式可配置