AXI4(Advanced eXtensible Interface 4)总线是一种广泛应用于FPGA(Field-Programmable Gate Array)设计的高性能、低延迟的接口标准,由ARM公司提出。它为处理器、存储器以及其他外设之间的数据传输提供了一种统一的通信机制。在本主题中,我们将深入探讨如何利用AXI4总线进行RAM(Random Access Memory)的读写操作,并结合仿真图来加深理解。 AXI4总线分为两种主要类型:AXI4-Lite和AXI4-Full。AXI4-Lite简化了协议,适用于简单的控制接口,而AXI4-Full则包含更完整的数据传输能力,支持突发传输和多通道。在这个场景中,我们关注的是AXI4-Lite,因为它通常用于对RAM进行读写访问。 AXI4-Lite总线包括地址(ADDR)、写使能(WSTRB)、写数据(WDATA)、读使能(RVALID)、读数据(RDATA)以及握手信号如写应答(WREADY)、读应答(RREADY)等。在进行RAM读写时,FPGA中的控制器会通过这些信号与RAM模块交互。 1. **写操作**: - 控制器首先通过ADDR线将要写入的数据地址发送到RAM。 - 接着,控制器通过WDATA线将数据传送到RAM,同时WSTRB线指示哪些字节有效(如果RAM是以字节为单位的)。 - RAM接收到地址和数据后,通过WREADY信号通知控制器它可以接收数据。一旦控制器收到此信号,它就会释放WSTRB和WDATA线,完成写操作。 2. **读操作**: - 控制器同样通过ADDR线发送读取地址。 - RAM读取对应地址的数据,然后通过RDATA线返回给控制器。此时,RVALID信号表明RAM已准备好发送数据。 - 控制器检测到RVALID信号后,通过RREADY信号告知RAM可以传输数据。一旦RAM接收到RREADY,它会释放RDATA线,完成读操作。 仿真图在这种情况下非常有用,因为它可以直观地展示AXI4总线上的信号变化,帮助设计者验证其逻辑是否正确。例如,可以看到地址如何随着时间变化,何时有数据传输,以及握手信号是如何协调读写操作的。 在FPGA实现中,通常会用到IP核( Intellectual Property Core),例如Xilinx的Block RAM或Memory Interface Generator(MIG),它们已经内置了AXI4-Lite接口,可以直接与AXI4总线连接。这样,设计者只需关注控制器的设计,而不必关心底层的RAM操作细节。 AXI4总线的使用极大地简化了FPGA设计中与RAM的交互,通过标准化的接口和明确的握手协议,确保了高效、可靠的读写操作。结合仿真图,我们可以更好地理解和调试设计,从而优化系统的性能。
2024-08-19 15:03:32 11.63MB fpga
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双口RAM(Dual Port RAM)是一种在数字设计中常见的存储器结构,它可以同时从两个独立的端口读取和写入数据,适用于实现并行处理和高速数据交换。在这个项目中,我们将关注如何使用Verilog语言来实现双口RAM的乒乓操作,并在Xilinx的Vivado 2017.4工具中进行综合和仿真。 乒乓操作是双口RAM的一种高效利用方式,它通过在两个独立的存储区域之间交替进行读写操作,实现了数据的无缝传递。这种机制常用于实时系统和流水线设计中,以确保在处理新数据的同时,旧数据的处理不受影响。 我们需要理解双口RAM的基本结构。双口RAM通常包括两个独立的读写端口,每个端口都有自己的地址、数据和控制信号,如读写使能。在乒乓操作中,一个端口负责写入数据,而另一个端口则负责读出数据,这两个操作可以并行进行,从而提高了数据处理的速度。 在Verilog实现中,顶层模块(top_level_module)是整个设计的核心,它将包含所有的子模块实例化以及必要的接口信号。这个顶层模块会包含两个控制模块(control_module),分别管理两个端口的读写操作。控制模块根据特定的时序逻辑,切换写入和读取端口,实现乒乓操作。 RAM存储模块(ram_storage_module)是双口RAM的具体实现,它通常由多个存储单元(如DFF)组成,每个存储单元对应一个地址,存储数据。在乒乓操作中,这个模块会包含两个独立的RAM块,一个用于写入,另一个用于读出。 输入数据二选一模块(input_mux_module)用于在两个不同的数据源之间选择,当乒乓操作切换时,这个模块会根据控制信号决定从哪个端口接收数据。输出数据二选一模块(output_mux_module)则根据控制信号从两个RAM块中选择数据输出,确保在写入新数据的同时,旧数据能够被正确读出。 在Vivado 2017.4中,你可以使用IP Integrator工具创建一个自定义的IP核,将这些Verilog模块集成在一起。然后,通过Vivado的Simulation工具对设计进行功能仿真,验证乒乓操作是否按照预期工作。此外,还需要进行时序分析和综合,以确保设计满足目标FPGA的时序约束,并最终生成比特流文件(bitstream),下载到FPGA硬件中运行。 双口RAM的乒乓操作是实现高性能、低延迟数据处理的关键技术之一。通过理解和实现这样的设计,我们可以更好地掌握Verilog语言和FPGA设计流程,为更复杂的数据处理和通信系统打下基础。在实际应用中,这种技术常被用于图像处理、信号处理和网络数据包处理等领域。
2024-08-15 16:18:42 14.84MB verilog VHDL 乒乓操作 FPGA
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基于小梅哥7a35t开发板
2024-06-05 20:39:59 512.4MB fpga开发 网络协议
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SD_RAM_VIDEO 特征: DVI输出分辨率为960x540,每像素8位(调色板模式)。 简单的SDRAM控制器,具有用于视频的Reading Burst端口和用于CPU的Read / Write慢速端口。 SD卡读卡器非常简单,可以在启动时加载SDRAM
2024-04-01 21:46:11 678KB Verilog
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绍了一种在嵌入式实时操作系统内核(以下简称实时内核)上实现RAM盘的方法,配合接受用户命令的Shell任务,可实现嵌入式系统的多任务动态加载和监控,扩展了实时内核的应用领域。实时内核采用目前十分流行的免费内核μC/OS-Ⅱ,硬件不台为通用现场总线控制器系统。
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1、利用 C 语言完成 RAM Section 3 关闭 2、 验证 section 3 关闭前后,对 Section 3 写数据情况 3、 在关闭前,对 RAM 可以随机的读写数据,但是在关闭后就不能写数据给对应 Section ,原来的数据也变为 0,当 RAM 重新打开就可以继续向 RAM 中写数据。
2024-01-18 11:01:28 353KB MSP430 、RAM操作实验 MSP430单片机
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Elf解析工具,A2L生成,ROM RAM统计
2023-11-30 17:10:00 784KB
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jd-spider: 京东数据爬取与分析:alien_monster: *Photo by Lauren Mancke on Unsplash 目录 LICENSE Copyright (c) 2017 - 2019 Lewis Tian. Licensed under the MIT license.
2023-07-25 19:42:15 11.71MB ram python3 scrapy laptop
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改文档详细的介绍了FPGA与dsp的交互接口。特别给出了串口收发模块的详细设计说明
2023-05-15 15:55:25 12.85MB fpga ad/da ram
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bootloader中关于flash擦除写和ram初始化的有关问题
2023-04-04 15:20:42 16KB BOOTLOADER 中关 flash ram
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