基于FPGA技术的存储器设计及其应用

基于FPGA的双端口RAM设计与高速数据采集应用

最新推荐文章于 2025-07-22 20:17:42 发布

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#存储 #parameters #编程 #嵌入式 #语言 #工作

本文介绍了FPGA中构造存储器的方法，尤其是双端口RAM的构造及其在高速数据采集中的应用。FPGA的硬件可编程性使得创建高速存储器成为可能，适合速度要求高的场合。通过库函数或硬件描述语言实现存储器，如LPM_RAM_DP模块，具有参数化调用的便利性。双端口RAM的应用模式包括存储器映像和顺序写，适用于多CPU共享数据和波形分析等场景。

引言

　　复杂可编程逻辑器件——FPGA技术在近几年的电子设计中应用越来越广泛。FPGA具有的硬件逻辑可编程性、大容量、高速、内嵌存储阵列等特点使其特别适合于高速数据采集、复杂控制逻辑、精确时序逻辑等场合的应用。而应用FPGA中的存储功能目前还是一个较新的技术。本文将介绍在FPGA中构造存储器的方法，特别是结合高速数据采集的特点重点描述双端口RAM的构造方法及其应用。

在FPGA中构造存储器

　　许多系列的FPGA芯片内嵌了存储阵列，如ALTERA EPlK50芯片内嵌了5K字节的存储阵列。因此，在FPGA中实现各种存储器，如单／双端口RAM、单／双端口ROM、先进先出存储器FIFO等非常方便，而且具有诸多优点。其硬件可编程的特点允许开发人员灵活设定存储器数据的宽度、存储器的大小、读写控制逻辑等，尤其适用于各种特殊存储要求的场合。 FPGA／FPGA器件可工作于百兆频率以上，其构造的存储器存取速度也可达百兆次／秒以上，这样构成的高速存储器能够胜任存储数据量不太大，但速度要求很高的工作场合。

　　FPGA中构造存储器主要有两种方法实现。一是通过硬件描述语言如VHDL、AHDL、Verilog HDL等编程实现。二是调用MAX+PLUSⅡ自带的库函数实现。调用库函数方法构造存储器较硬件描述语言输入方式更为方便、灵活、快捷和可靠，故也更常用之。

利用库函数构造双端口RAM

　　在MAX+PLUSⅡ中有几个功能单元描