從芯片器件的角度講,F(xiàn)PGA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(duì)于FPGA開發(fā)板中的存儲(chǔ)器,針對(duì)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。
本文關(guān)鍵詞:FPGA
ram
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