xilinx通用RAM或者FIFO设计

有钱挣的地方就是江湖2024-09-12 13:28

1、在 Vivado 中，XPM（Xilinx Parameterized Macros）是 Xilinx 提供的一组预定义的、参数化的硬件描述语言 (HDL) 宏模块，用于简化设计流程和提高设计效率。XPM 模块通常用于实现常见的功能，比如存储器（RAM/ROM）、FIFO、计数器和锁存器

2、在使用Vivado的RAM和FIFO时，有四种调用方法分别是使用约束定义，原语定义，IP核例化以及调用XPM

c 复制代码

module inferred_ram (
  input wire clk,  
  input wire we,  
  input wire [7:0] addr,  
  input wire [7:0] din,  
  output reg [7:0] dout
  );
  

```c
  (* ram_style = "block" *)reg [7:0] mem [255:0];  // 定义256 x 8 位的存储器（block RAM）
  //(* ram_style = "distributed" *)reg [7:0] mem [255:0];  // 定义256 x 8 位的存储器（block RAM）
  always @(posedge clk) begin    
     if (we)      
	     mem[addr] <= din;  // 写操作    
		 dout <= mem[addr];   // 读操作 
end		 
endendmodule

优点：代码简单，工具会自动推断。缺点：合成工具推断的RAM不一定是最优的资源使用

3、原语定义，直接使用Xilinx提供的RAM原语如RAMB36E1或RAMB18E1进行实例化

优点：可精确控制硬件，优化性能。

缺点：可移植性差，仅能用于特定FPGA厂商且需要自己拼接RAM实现复杂

4、调用XPM ，通过调用Xilinx的XPM库，可以灵活配置RAM和FIFO，兼顾性能和简洁性

优点：高效、灵活、较高的可移植性。

缺点：依赖Xilinx平台，虽然XPM生成的RAM和FIFO不像使用IP核那样可以在图形化界面中直观查看，但我们可以自定义一个wrapper来封装XPM模块，并通过Xilinx的宏定义进行区分。这样不仅可以解决上述问题，还能更灵活地使用XPM，同时保持设计的模块化和可维护性。