1、RAM内容回顾

RAM（随机存取存储器），他可以随时把数据写入任一指定地址，也可随时从任一指定地址读出数据，其读写速度是由时钟频率决定的。

RAM分为

SRAM(静态存储器) 速度快、操作时序简单、容量小、成本高
DRAM(动态存储器) 速度相对SRAM慢、操作时序复杂、容量大，成本低

2、FPGA中的RAM

FPGA的片内存储器是SRAM的一种，主要用来存放程序执行过程中产生的中间数据、运算结果等信息。

Cyclone IV E系列的EP4CE10F17C8，该芯片是极具功耗和性价比优势，它拥有10320个逻辑单元、414Kbits的嵌入式存储资源、23个18×18的嵌入式乘法器、2个通用锁相环、10个全局时钟网络、8个用户IO BANK和最大179个用户I/O，嵌入式存储资源由一列M9K存储器模块组成，通过对这些M9K存储器模块进行配置，可以实现各种存储器的功能，例如：RAM、移位寄存器、ROM以及FIFO缓冲器。

FPGA内部的RAM或者双口RAM和外挂的功能一样，都是拿来存储数据的。放在FPGA内部的好处就是减少了读写的延时，使得数据读写速度更快。FPGA经常被拿来做一些数据处理，需要处理的数据从外部送入FPGA（例如传感器数据采集到芯片内部），先被存储到RAM内，再从RAM送到DSP（算法处理模块，可以是一段代码）进行运算，运算的结果可以直接送出FPGA、或者存到另一个RAM中等待做其他处理。

3、FPGA--RAM读写程序设计

4、IP核生成RAM

5、编写RAM读写驱动程序

测试程序功能:

计数器累加，0~31时ram_wr_en为高电平将数据写入RAM ，32~63时,ram_rd_en为低电高

将数据从RAM中读出。

//RAM读写驱动
module ram_rw(
    input               clk        ,  //时钟信号
    input               rst_n      ,  //复位信号，低电平有效
    
    output              ram_wr_en  ,  //ram写使能
    output              ram_rd_en  ,  //ram读使能
    output  reg  [4:0]  ram_addr   ,  //ram读写地址
    output  reg  [7:0]  ram_wr_data,  //ram写数据
    
    input        [7:0]  ram_rd_data   //ram读数据        
    );
reg    [5:0]  rw_cnt ;                //读写控制计数器   

//rw_cnt计数范围在0~31,ram_wr_en为高电平;32~63时,ram_wr_en为低电平
assign  ram_wr_en = ((rw_cnt >= 6'd0) && (rw_cnt <= 6'd31))  ?  1'b1  :  1'b0;
//rw_cnt计数范围在32~63,ram_rd_en为高电平;0~31时,ram_rd_en为低电平
assign  ram_rd_en = ((rw_cnt >= 6'd32) && (rw_cnt <= 6'd63))  ?  1'b1  :  1'b0;   //assign赋值功能

//读写控制计数器,计数器范围0~63
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0)
        rw_cnt <= 6'd0;    
    else if(rw_cnt == 6'd63)   //计数到63清零
        rw_cnt <= 6'd0;
    else
        rw_cnt <= rw_cnt + 6'd1;    
end  


//读写控制器计数范围：0~31 产生ram写使能信号和写数据信号
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0)
        ram_wr_data <= 8'd0;  
    else if(rw_cnt >= 6'd0 && rw_cnt <= 6'd31)
        ram_wr_data <= ram_wr_data + 8'd1;
    else
        ram_wr_data <= 8'd0;         
end   

//读写地址信号 范围:0~31
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(rst_n == 1'b0)
        ram_addr <= 5'd0;
    else if(ram_addr == 5'd31)
        ram_addr <= 5'd0;
    else
        ram_addr <= ram_addr + 1'b1; 
end
endmodule

6、编写顶层驱动

实例化IP驱动程序和IP核

//顶层模块
module ram_ip(
    input               sys_clk,     //系统时钟
    input               sys_rst_n    //系统复位，低电平有效
    );
    
//wire define
wire             ram_wr_en   ;  //ram写使能  
wire             ram_rd_en   ;  //ram读使能  
wire    [4:0]    ram_addr    ;  //ram读写地址
wire    [7:0]    ram_wr_data ;  //ram写数据
wire    [7:0]    ram_rd_data ;  //ram读数据   
 
ram_rw  ram_rw_inst(   //例化底层模块
    .clk            (sys_clk),          //系统时钟
    .rst_n          (sys_rst_n),        //系统复位，低电平有效
    .ram_wr_en      (ram_wr_en  ),      //ram写使能  
    .ram_rd_en      (ram_rd_en  ),      //ram读使能  
    .ram_addr       (ram_addr   ),      //ram读写地址
    .ram_wr_data    (ram_wr_data),      //ram写数据
    .ram_rd_data    (ram_rd_data)       //ram读数据   
    );
    
ram_1port	ram_1port_inst (  //实例化底层IP核
	.address    (ram_addr),     //ram读写地址
    .inclock    (sys_clk),      //系统时钟
    
	.data       (ram_wr_data),  //ram写数据
	.rden       (ram_rd_en),    //ram读使能  
	.wren       (ram_wr_en),    //ram写使能  
	.q          (ram_rd_data)   //ram读数据   
	);

endmodule