用嵌入式块RAM IP核配置一个双口RAM
本次设计源码地址：http://download.csdn.net/detail/noticeable/9914173
实验现象：通过串口将数据发送到FPGA 中，通过quartus II 提供的in system memory content editor 工具查看RAM中接收到的数据，当需要是，按下按键KEY0，将FPGA 的RAM 中存储的数据通过串口发送出去。
知识点：
（1）存储器IP核的使用（2）in system memory content editor 内存查看工具的使用
系统结构框图如下，如何绘制在http://www.cnblogs.com/noticeable/p/7248404.html可以进行查看
设计过程：复制之前写的uart工程，打开，添加menmoryIP核
然后直接next，直到finish，此时就可以将IP核添加完毕了。
直接将IP核生成的文件设置为顶层文件，编写testbench文件对其进行仿真
`timescale 1ns/1ns `define clock_period 20 module dua_ram_tb; reg clock; reg [7:0]data; reg [7:0]rdaddress; reg [7:0]wraddress; reg wren; wire [7:0]q; integer i; dua_ram dua_ram0( .clock(clock), .data(data), .rdaddress(rdaddress), .wraddress(wraddress), .wren(wren), .q(q) );//端口连接 initial clock=1; always#(`clock_period/2)clock=~clock; initial begin data=0; rdaddress=0; wraddress=0; wren=0; #(`clock_period*20+1); for(i=0;i<=15;i=i+1)begin // 写操作 wren=1; data=255-i; wraddress=i; #(`clock_period); end wren=0; #(`clock_period*20+1);//延迟一段时间后进行读操作 for(i=0;i<=15;i=i+1)begin // 读操作 rdaddress=i; #(`clock_period); end #5000; $stop; end endmodule
设置仿真脚本，点击仿真，进行前仿
仿真完了，可以对双口RAM有一个基本了解了，下面就将其添加到之前写的uart工程中
新建一个uart_dpram.v文件，并设置其为顶层文件，代码按照结构图进行编辑如下：
module uart_dpram( clk, rst_n, key_in, rs232_rx, rs232_tx); input clk; input rst_n; input key_in; input rs232_rx; //串口读取端口 output rs232_tx; //串口写出端口 wire key_flag; //按键检测标志 wire key_state; //按键状态标志 wire rx_done; //读取完成标志 wire tx_done; //写出完成标志 wire send_en; //写出使能 wire [7:0]rdaddress,wraddress; //读地址和写地址 wire wren; //写入使能 wire [7:0]rx_data,tx_data; //待读取数据与发送数据 uart_tx uart_tx_a( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .send_en(send_en), .baud_set(3'd0), .tx_done(tx_done), .rs232_tx(rs232_tx), .data_byte(tx_data), .uart_state() ); uart_rx uart_rx_a( .clk(clk), .rs232_rx(rs232_rx), .baud_set(3'd0), .rst_n(rst_n), .data_byte(rx_data), .rx_done(rx_done) ); key_filter key_filter_a( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .key_in(key_in), .key_flag(key_flag), .key_state(key_state) ); dua_ram dua_ram_a( .clock(clk), .data(rx_data), //存储器入口是读取的数据 .rdaddress(rdaddress), .wraddress(wraddress), .wren(wren), .q(tx_data) //存储器的出口是要写出的数据 );//端口连接 ctrl ctrl_a( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .key_flag(key_flag), .key_state(key_state), .rx_done(rx_done), .tx_done(tx_done), .rdaddress(rdaddress), .wraddress(wraddress), .wren(wren), .send_en(send_en) ); endmodule
如代码中所说，ctrl模块没有定义，编译肯定是会报错的，下面继续编写ctrl 模块，新建一个ctrl.v文件，编辑如下:
module ctrl( clk, rst_n, key_flag, key_state, rx_done, tx_done, rdaddress, wraddress, wren, send_en );//控制模块 input clk; input rst_n; input key_flag; input key_state; input rx_done; input tx_done; output reg[7:0]rdaddress; output reg[7:0]wraddress; output wren; //写入使能信号 output reg send_en; //发送使能 assign wren=rx_done; //读取完成的信号即可以写入了 reg do_send; //发送标志 reg r0_send_done,r1_send_done; //发送缓冲寄存器 always@(posedge clk or negedge rst_n)//写地址 if(!rst_n) wraddress<=8'd0; else if(rx_done) //每读取完一次，写入地址+1 wraddress<=wraddress+8'd1; else wraddress<=wraddress; always@(posedge clk or negedge rst_n) if(!rst_n) do_send<=0; else if(key_flag&&!key_state) //如果按键按下一次，发送状态改变一次 do_send<=~do_send; always@(posedge clk or negedge rst_n)//读地址 if(!rst_n) rdaddress<=8'd0; else if(do_send&&tx_done) //发送状态为发送，且1byte数据已经发送完成了，则读地址+1 rdaddress<=rdaddress+8'd1; always@(posedge clk or negedge rst_n)///ram读有两拍的延迟,所以加两级寄存器对发送使能进行缓存 if(!rst_n) begin r0_send_done<=1'b0; r1_send_done<=1'b0; end else begin r0_send_done<=(do_send&&tx_done); r1_send_done<=r0_send_done; end always@(posedge clk or negedge rst_n)//发送使能 if(!rst_n) send_en<=0; else if(key_flag&&!key_state) send_en<=1'b1; else if(r1_send_done) send_en<=1; else send_en<=0; endmodule
编写testbench文件进行仿真，将test9中的keymodule 复制到本工程的testbench文件夹下，并添加到工程中
`timescale 1ns/1ns `define clock_period 20 module uart_dpram_tb; reg clk; reg rst_n; wire key_in; wire rs232_rx; wire rs232_tx; wire tx_done; reg [7:0]data_byte_t; reg send_en; wire [2:0]baud_set; reg press; assign baud_set = 3'd0; uart_dpram uart_dpram_1( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .key_in(rst_n), .rs232_rx(rs232_rx), .rs232_tx(rs232_tx)); uart_tx uart_tx1( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .send_en(send_en), .baud_set(baud_set), .tx_done(tx_done), .rs232_tx(rs232_rx), .data_byte(data_byte_t), .uart_state() ); key_module key_module1( .press(press), .key(key_in) ); initial clk=1; always#(`clock_period/2) clk=~clk; //发送数据 initial begin rst_n = 1'b0; press = 0; data_byte_t = 8'd0; send_en = 1'd0; #(`clock_period*20+1) rst_n=1'b1; #(`clock_period*50+1) data_byte_t<=8'haa; send_en<=1'd1; #(`clock_period) send_en<=1'd0; @(posedge tx_done)//等待传输完成的上升沿 #(`clock_period*500)//重新发送 data_byte_t<=8'h55; send_en<=1'd1; #(`clock_period) send_en<=1'd0; @(posedge tx_done)//等待传输完成的上升沿 #(`clock_period*500)//重新发送 data_byte_t<=8'hcc; send_en<=1'd1; #(`clock_period) send_en<=1'd0; @(posedge tx_done)//等待传输完成的上升沿 #(`clock_period*500)//重新发送 data_byte_t<=8'hff; send_en<=1'd1; #(`clock_period) send_en<=1'd0; //按下按键读取发送出去的内容 @(posedge tx_done) #(`clock_period*5000); press = 1; #(`clock_period*3) press = 0; #(`clock_period*500000); end endmodule
添加路径如下：
点击仿真，仿真结果如下
引脚配置，烧写程序，进行扳级验证，这里GPIO0_D0连接到USB_TTL的TXD，GPIO0_D1连接到USB_TTL 的RXD即可。
打开串口调试软件，连接USB-TTL模块，发送数据,按下按键KEY_1，FPGA不断把刚才发到ram中的数据读取出来，再按一下，停止发送，效果图如下所示
