FPGA實現基于Vivado的BRAM IP核的使用

Xilinx公司的FPGA中有著很多的有用且對整個工程很有益處的IP核，比如數學類的IP核，數字信號處理使用的IP核，以及存儲類的IP核，本篇文章主要介紹BRAM IP核的使用。

BRAM是FPGA定制的RAM資源，有著較大的存儲空間，且在日常的工程中使用較為頻繁。BRAM以陣列的方式排布于FPGA的內部，是FPGA實現各種存儲功能的主要部分，是真正的雙讀/寫端口的同步的RAM。

本片文章是基于Vivado的 2017.1的版本，其他版本都大同小異。

首先在Vivado界面的右側選擇IP Catalog 選項。

然后就可以在IP 目錄中，選擇想要的IP核，此處在搜索框輸入BRAM，選擇我們要使用的BRAM IP核。

即最下方的Block Memory Generator，顧名思義，塊狀RAM。

我們常用的是單口BRAM，單口寫，單口讀?？膳渲肕emory Type 為Simple Dual Port RAM。如下圖所示：

其中Component Name 可以自定義自己所需要的模塊名稱。類型定義完成后，可以看到左側顯示的模塊端口，端口的使用后面再細說。

設置完成后，開始設置端口的位寬以及深度，選擇Port A Options選項，可以看到下面的界面。

Port A Width即位寬，也就是你存儲數據的有多少位，Port A Depth即深度，也就是你要存多少個數據。端口A設置好后，還需要點擊Port B Options，點擊完進入Port B Options選項后，系統會幫你自動設置好端口B的寬度和深度，因為B肯定是和A一樣的。

可以看到端口B也設置完成，同時在Port B Optional Output Registers有一個Primitives OutputRegisters選項。如果這個選項不勾上，那么正常的情況下，當第一個時鐘時候，送來地址，那么數據會在第二個時鐘取好送出RAM。但是當勾上這個選項后，那么數據就會延遲兩個時鐘，在第三個時鐘送出。這是取數據情況下的時序。當存數據時候，那么只需要地址和數據在同一個時鐘下即可。

當我們在一般使用RAM時候，如果需要事先存到RAM里的數據量不大，我們可以在Testbench里面寫一下即可。但是如果數據量較大時，那么我們可以使用.coe文件事先將數據導入到RAM 之中，如下圖所示。

在Other Options選項中，有一個Load Init File選項，即加載初始化文件，在這里勾上后，即可加載已存儲好數據的.coe文件。關于.coe文件的制作，網上有很多教程，在此不再贅述。然后點擊下方OK，然后再點擊彈出來的窗口的Generate即可生成BRAM 的IP核。

至此，常用情況下的BRAM的配置選項以及設置介紹完成。
編輯：hfy