最近做QDR II SRAM控制器,要用到xilinx的原语IDDR,我的数据输入输出是18位的,又用到Generate将一位输入输出IDDR扩成18位,以前没用过generate,也不太熟悉,现在已熟悉其应用场合及其用法。 在FPGA设计中,Verilog是一种常用的硬件描述语言,它允许我们用软件编程的方式来描述硬件逻辑。本篇文章将深入探讨Verilog的生成语句(Generate)以及Xilinx原语(Primitives)的应用,特别是如何使用它们来实现QDR II SRAM控制器中的18位IDDR(Input/Output Double Data Rate)模块。 让我们了解Verilog的生成语句。生成语句是Verilog的一种特性,用于创建多个相同的实例,这些实例可能具有不同的参数或者连接到不同的输入和输出。在这个例子中,我们用`generate`关键字和`for`循环来创建18个独立的IDDR实例,每个实例处理输入数据流中的一个位。`genvar i`声明了一个变量i,用于在循环中计数。在`for`循环内部,我们定义了一个名为`IDDR_18`的实例,并将其连接到相应的信号。通过这种方式,我们可以将一位输入输出的IDDR原语扩展到18位。 接下来,我们来看Xilinx的IDDR原语。IDDR是Xilinx FPGA中的一个内置功能块,它支持双数据速率,即在时钟的上升沿和下降沿都能传输数据。这在高速数据传输中尤其有用,因为它可以显著提高数据吞吐率。在上述代码中,IDDR的配置参数如下: 1. `DDR_CLK_EDGE`: 设置为`"SAME_EDGE_PIPELINED"`表示数据在时钟的同边沿采样并传输,且具有流水线延迟。 2. `INIT_Q1`和`INIT_Q2`: 初始化输出Q1和Q2的值为0。 3. `SRTYPE`: 设置为`"SYNC"`,表明复位类型为同步复位。 IDDR实例的输入和输出如下: - `Q1`和`Q2`:这是双数据速率输出,每个时钟周期在两个输出端口上交替提供数据。 - `C`:时钟输入,通常由系统时钟驱动。 - `CE`:使能输入,当为高电平时,IDDR工作。 - `D`:数据输入,这里与18位输入数据D[i]相连。 - `R`和`S`:复位信号,这里固定为0,意味着无复位操作。 `SRAM_IDDR_RD_DATA_18`模块的输出是18位的Q1和Q2,它们分别对应输入数据D的每一位。通过这种方式,我们能够利用生成语句和Xilinx的IDDR原语,构建一个18位宽的QDR II SRAM控制器,高效地处理读数据路径。 这个示例展示了如何在FPGA设计中巧妙地结合Verilog的高级特性与厂商特定的原语,实现复杂的功能。这种设计方法不仅可以节省逻辑资源,还可以提高系统性能,特别是在处理大数据宽度的接口时。通过理解和掌握这些技术,开发者能够更加灵活和高效地设计FPGA系统。
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