詳細(xì)介紹關(guān)于FPGA開發(fā)板內(nèi)部ram是如何操作的

從芯片器件的角度講，FPGA本身構(gòu)成了半定制電路中的典型集成電路，其中含有數(shù)字管理模塊、內(nèi)嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。關(guān)于FPGA芯片有必要全面著眼于綜合性的芯片優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過改進(jìn)當(dāng)前的芯片設(shè)計(jì)來增設(shè)全新的芯片功能，據(jù)此實(shí)現(xiàn)了芯片整體構(gòu)造的簡化與性能提升。下面英尚微電子介紹FPGA開發(fā)板內(nèi)部ram是如何操作的。

除邏輯外，所有新的FPGA都有專用的靜態(tài)ram塊，這些塊在邏輯元素之間分布并由邏輯元素控制。

內(nèi)部RAM操作

有許多參數(shù)會(huì)影響RAM操作。主要參數(shù)是可以同時(shí)訪問RAM的代理數(shù)。“單端口”RAM：只有一個(gè)代理可以讀取/寫入RAM。“雙端口”或“四端口”RAM：2個(gè)或4個(gè)代理可以讀取/寫入。非常適合跨時(shí)鐘域獲取數(shù)據(jù)（每個(gè)代理可以使用不同的時(shí)鐘）。這是雙端口RAM的簡化圖。

要弄清楚有多少代理可用，請計(jì)算進(jìn)入RAM的單獨(dú)地址總線的數(shù)量。每個(gè)代理都有專用的地址總線。每個(gè)代理還具有讀取和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)總線。寫入RAM通常是同步完成的。閱讀通常是同步進(jìn)行的，但有時(shí)可以異步進(jìn)行。

Blockram與分布式RAM

現(xiàn)在，F(xiàn)PGA中有兩種內(nèi)部RAM：Blockrams和分布式RAM。通常需要的RAM大小決定使用哪種類型。大的RAM塊是Blockram，它們位于FPGA的專用區(qū)域中。每個(gè)FPGA都有有限數(shù)量的這些，如果不使用它們，則會(huì)“松開”它們（除了RAM之外，它們不能用于其他任何用途）。

較小的RAM塊位于較小的Blockram中（Altera這樣做），或者位于“分布式RAM”中（Xilinx這樣做）。分布式RAM允許將FPGA邏輯單元用作微小的RAM，這在FPGA中提供了非常靈活的RAM分配，但是在面積方面效率不高（邏輯單元實(shí)際上可以容納很少的RAM位）。Altera傾向于在器件周圍構(gòu)建不同尺寸的塊狀柱塞（面積效率更高，但靈活性較差）。哪種更適合您取決于您的FPGA應(yīng)用程序。

對于FPGA開發(fā)板中的存儲(chǔ)器，針對的可能是最簡單的SDRAM：UMI UD408G5S1AF32位DDR4SDRAM一款可用于Xilinx FPGA或AlteraFPGA中的32位 DDR4 SDRAM。如Kintex Ultrascale FPGA中的型號(hào)Kintex7可支持32位DDR4SDRAM，主要應(yīng)用于在通信，雷達(dá)，信號(hào)處理，IC驗(yàn)證等高端領(lǐng)域。UMI總代理英尚微電子可提供樣品及測試。

FPGA在安防，工業(yè)等領(lǐng)域也有著比較廣泛的應(yīng)用，比如安防領(lǐng)域的視頻編碼解碼等協(xié)議在前端數(shù)據(jù)采集和邏輯控制的過程中可以利用FPGA處理。由于FPGA具有比較高的可靠性，因此在軍工以及航天領(lǐng)域也有比較廣泛的應(yīng)用。

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