FPGA实现双口RAM的乒乓操作——FPGA学习笔记2

一、RAM资源介绍

        RAM的英文全称是Random Access Memory，即随机存取存储器，它可以随时把数据写入任一指定地址的存储单元，也可以随时从任一指定地址中读出数据，其读写速度是由时钟频率决定的。RAM主要用来存放程序及程序执行过程中产生的中间数据、运算结果等。

单端口：只有一个端口，读写数据不能同时进行，共用数据通道。
伪双端口：拥有两个数据通道，一个用来写一个用来读。
真双端口：拥有两个数据通道，一个用来写一个用来读。

        RAM区别于ROM：

RAM（Random Access Memory）和ROM（Read-Only Memory）是计算机中常见的两种存储器件，它们有以下主要区别：

1. 可读写性：
   - RAM是一种可读写的内存，用于临时存储数据和程序。数据可以随时被写入、修改和读取，但在断电或重启计算机后数据会消失。
   - ROM是一种只读的内存，其中存储了固定的数据或程序，用户无法对其进行修改。即使在断电或重启计算机后，其中的数据也会保持不变。

2. 数据保存：
   - RAM用于存储正在运行的程序和临时数据，可以被CPU频繁读写，速度较快，但数据不稳定。
   - ROM用于存储固化的系统程序和数据，通常包括启动程序和固件等，数据稳定不易丢失。

3. 容量和成本：
   - RAM容量相对较大，通常用于临时存储大量数据和程序，但成本较高。
   - ROM容量通常较小，主要用于存储固定的程序和数据，成本相对较低。

综上所述，RAM和ROM在功能、读写性质、数据保存方式以及成本等方面有明显的区别，它们在计算机系统中发挥着不同的作用。

二、RAM IP核使用

        1、具体配置

                （1）Basic

        FPGA中没有ROM资源，ROM资源利用RAM资源模拟生成

                （2）Port A Options

                使用输出寄存器，数据会延后一个时钟

                其他保持默认

        2、代码驱动

        使用三个计数器分别控制读写切换、写入数据、读写地址

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: 
// Engineer: 
// 
// Create Date: 2024/02/20 09:25:45
// Design Name: 
// Module Name: rw_ram
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 
// Description: 
// 
// Dependencies: 
// 
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 
//


module rw_ram(
input clk,
input rst_n,

output          ram_en          ,
output          ram_wea         ,
output  reg[4:0]ram_addr        ,
output  reg[7:0]ram_wr_data     ,
output  reg[7:0]ram_rd_data
    );


reg[5:0]rw_cnt;

//读写切换    1写    0读
assign ram_wea=((rw_cnt <= 6'd31)&&(ram_en == 1'b1)) ? 1'b1 : 1'b0;

assign ram_en=rst_n;

//读写状态计数器
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if (!rst_n) begin
        rw_cnt <= 6'b0;
    end
    else if(rw_cnt < 6'd63)begin
        rw_cnt <= rw_cnt + 1'b1;
    end
    else begin
        rw_cnt <= 6'b0;
    end
end

//读写数据计数器
always @(posedge