FPGA实现基于Vivado的BRAM IP核的使用

Xilinx公司的FPGA中有着很多的有用且对整个工程很有益处的IP核，比如数学类的IP核，数字信号处理使用的IP核，以及存储类的IP核，本篇文章主要介绍BRAM IP核的使用。

BRAM是FPGA定制的RAM资源，有着较大的存储空间，且在日常的工程中使用较为频繁。BRAM以阵列的方式排布于FPGA的内部，是FPGA实现各种存储功能的主要部分，是真正的双读/写端口的同步的RAM。

本片文章是基于Vivado的 2017.1的版本，其他版本都大同小异。

首先在Vivado界面的右侧选择IP Catalog 选项。

然后就可以在IP 目录中，选择想要的IP核，此处在搜索框输入BRAM，选择我们要使用的BRAM IP核。

即最下方的Block Memory Generator，顾名思义，块状RAM。

我们常用的是单口BRAM，单口写，单口读。可配置Memory Type 为Simple Dual Port RAM。如下图所示：

其中Component Name 可以自定义自己所需要的模块名称。类型定义完成后，可以看到左侧显示的模块端口，端口的使用后面再细说。

设置完成后，开始设置端口的位宽以及深度，选择Port A Options选项，可以看到下面的界面。

Port A Width即位宽，也就是你存储数据的有多少位，Port A Depth即深度，也就是你要存多少个数据。端口A设置好后，还需要点击Port B Options，点击完进入Port B Options选项后，系统会帮你自动设置好端口B的宽度和深度，因为B肯定是和A一样的。

可以看到端口B也设置完成，同时在Port B Optional Output Registers有一个Primitives OutputRegisters选项。如果这个选项不勾上，那么正常的情况下，当第一个时钟时候，送来地址，那么数据会在第二个时钟取好送出RAM。但是当勾上这个选项后，那么数据就会延迟两个时钟，在第三个时钟送出。这是取数据情况下的时序。当存数据时候，那么只需要地址和数据在同一个时钟下即可。

当我们在一般使用RAM时候，如果需要事先存到RAM里的数据量不大，我们可以在Testbench里面写一下即可。但是如果数据量较大时，那么我们可以使用.coe文件事先将数据导入到RAM 之中，如下图所示。

在Other Options选项中，有一个Load Init File选项，即加载初始化文件，在这里勾上后，即可加载已存储好数据的.coe文件。关于.coe文件的制作，网上有很多教程，在此不再赘述。然后点击下方OK，然后再点击弹出来的窗口的Generate即可生成BRAM 的IP核。

至此，常用情况下的BRAM的配置选项以及设置介绍完成。

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