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1、BRAM 简介
XILINX 系列的 FPGA ,如果想要做一个 RAM,有两种方式:
1、使用逻辑资源组成分布式 RAM,即 Distributed RAM
2、使用 XILINX 专用的 Block RAM,即 BRAM
前者是由 CLB 的 SLICEM 的 LUT 组合而成,构成 RAM 后,可能分布在不同的地方,具有一定的延迟;
后者是 Block RAM 是内嵌专用的 RAM,是 XILINX 做进 FPGA 内的专用资源,具有更好的时序性能;
这里我们以 ZYNQ-7000 为例:

可以看到红色方框中,标识出了此款 FPGA 的 BRAM 资源,我们也可以了解到,一个 BRAM 资源大小为 36Kbits(注意,这里是 bits),红色方框的这款含有 140 个这样的 BRAM,也就是一共含有 36Kbits * 140 = 4.9Mbits 大小的 BRAM 资源;
在 XILINX 的官方文档上,介绍这部分的文档是:
pg058-blk-mem-gen.pdf
有兴趣的可以下载来看下;
针对 BRAM 资源的接口形式,主要分为两种:
Native:本地 BRAM AXI4:与 AXI4 总线互联的 BRAM
这里更多的来了解一下 Native 类型的 BRAM,等到要用到 BRAM 挂到 AXI 上的时候,再来仔细分析 AXI Interface 的 BRAM;
较为新的 XILINX 介绍这部分的内容叫 BMG(Block Memory Generator)
2、Block Memory Generator Feature
2.1 Type
按照 BRAM 可以构成的器件类型来分,主要可以分为如下几种:
• Single-port RAM : 单口 RAM • Simple Dual-port RAM:伪双口 RAM • True Dual-port RAM:真双口 RAM • Single-port ROM :单口 ROM • Dual-port ROM:双口 ROM
2.1.0、Signals Descriptions
首先进行信号的描述,常用到信号含义如下表所示:
| Signal Name | Direction | Description |
|---|---|---|
| clka | Input | Port A 的同步时钟信号 |
| addra | Input | Port A 的地址信号 |
| dina | Input | Port A 写操作时候的输入数据信号 |
| douta | Output | Port A 读操作时候的输出数据信号 |
| ena | Input | Port A 的使能信号,在读,写,Rst 的时候需要此信号 |
| wea | Input | Port A 的写使能信号 |
| rsta | Input | Port A 的复位信号 |
| regcea | Input | Port A 的可选后级输出寄存器信号 |
| clkb | Input | Port B 的同步时钟信号 |
| addrb | Input | Port B 的地址信号 |
| dinb | Input | Port B 写操作时候的输入数据信号 |
| doutb | Output | Port B 读操作时候的输出数据信号 |
| enb | Input | Port B 的使能信号,在读,写,Rst 的时候需要此信号 |
| web | Input | Port B 的写使能信号 |
| rstb | Input | Port B 的复位信号 |
| regceb | Input | Port B 的可选后级输出寄存器信号 |
| sbiterr | Output | Single-Bit Error 信号 |
| dbiterr | Output | Double-Bit Error 信号 |
| injectsbiterr | Input | Inject Single-Bit Error: Available only for Zynq-7000 and 7 series ECC configurations. |
| rdaddrecc | Output | Read Address for ECC Error output: Available only for Zynq-7000 and 7 series ECC configurations |
| eccpipece | Input | ECC Pipe Line Register Clock Enable: Available only for UltraScale architecture-based devices. |
| sleep | Input | 动态功耗调整: If sleep pin is High , the Block Memory Generator core is in power saving mode. Available only for UltraScale architecture-based devices |