FPGA पर प्रोग्रामिंग SSRAM

अंत में, मैंने अपने 5 कोपेक को इस तरह के एक दिलचस्प, लेकिन संकीर्ण रूप से प्रस्तुत विषय के विकास में फेंकने का फैसला किया - एफपीजीए और परिधीय प्रोग्रामिंग। विशेष रूप से, इस लेख में मैं संक्षेप में SSRAM के रूप में एक काफी सरल लेकिन महत्वपूर्ण प्रकार की स्मृति के काम का वर्णन करूंगा और Verilog HDL भाषा का उपयोग करते हुए Quartus II वातावरण के साथ अपने नियंत्रण का सबसे सरल उदाहरण प्रदर्शित करता हूं।

SSRAM क्या है?

SSRAM - तुल्यकालिक स्थिर यादृच्छिक अभिगम स्मृति। सामान्य शब्दों में, इसका मतलब है कि आप एक मनमाना मेमोरी लोकेशन में स्थित डेटा तक पहुंच सकते हैं, मेमोरी अस्थिर है (पावर को बंद करने से सभी डेटा का नुकसान होगा), सभी ऑपरेशन घड़ी सिग्नल के सकारात्मक किनारे पर किए जाते हैं।
इस प्रकार की मेमोरी बहुत तेज है, किसी भी सेल तक पहुंच समान गति से होती है, बस व्यवस्थित है और DRAM की तुलना में वर्णन करने में बहुत आसान है। लेकिन, ज़ाहिर है, इसके नुकसान भी हैं: सेल डिवाइस की जटिलता (6 तत्व, जबकि DRAM - 2 में), परिणामस्वरूप - कम रिकॉर्डिंग घनत्व, उच्च बिजली की खपत और उच्च कीमत।
SSRAM का उपयोग करने की बात करते हुए, सबसे अच्छा उदाहरण प्रोसेसर कैश है।

ज्वाइन करने के बजाय

मैं Terasic DE2-70 डिबग बोर्ड का उपयोग करता हूं, जो चक्रवात II क्रिस्टल पर आधारित है। आपके पास किसी भी अन्य प्लिस का उपयोग करने का अधिकार है, बस परियोजना में पिन को बदलना।
नीचे दिया गया आंकड़ा बोर्ड की छवि, इसके मुख्य तत्वों का स्थान दिखाता है।



हमारे पास 2 एमबी मेमोरी है, जिसे 512K x 36 बिट्स के रूप में व्यवस्थित किया गया है।
इस मेमोरी चिप का एक सामान्य विवरण लेख के अंत में उपलब्ध कराए गए डेटशीट में पाया जा सकता है, साथ ही ऑपरेशन का विस्तृत विवरण भी। मैं वहाँ नहीं रुकूँगा।

शब्दों से कर्मों तक

एक बेहतर समझ के लिए, यह तैयार डिवाइस के विवरण के साथ शुरू करने के लायक है।
शासी निकाय:
1. स्विच का एक समूह। पता सेट करने के लिए जिम्मेदार। 4 बिट्स यानी हमारे 16 पते हैं।
ये पता बस के कम से कम महत्वपूर्ण बिट हैं, बाकी नहीं बदलते हैं और "0" पर सेट हैं।
2.2 स्विच का समूह। दर्ज मूल्य निर्धारित करने के लिए जिम्मेदार है। फिर से 4 बिट्स - 16 विभिन्न मूल्य। यह प्रत्येक 8 बिट डेटा बस से 1 कम से कम महत्वपूर्ण बिट का उपयोग करता है, बाकी को पढ़ने पर नजरअंदाज कर दिया जाता है। यह सिस्टम के संचालन को अधिक सांकेतिक बनाने के लिए किया जाता है, और भविष्य में बड़े मूल्यों के साथ काम करने के लिए एक सरल संक्रमण के लिए।
3. रिकॉर्ड बटन। जब दबाया जाता है, तो निर्धारित मान में निर्धारित मान को मेमोरी में लिखा जाता है।
4. एलसीडी डिस्प्ले को चालू / बंद करें।
5. डिस्प्ले अपडेट को बल देने के लिए बटन। बस मामले में।

प्रदर्शन को 3 खंडों में विभाजित किया गया है: पता, इस पते पर स्थित मूल्य और दर्ज मूल्य।

हमारी मेमोरी चिप में दो-तरफ़ा डेटा बस है, अर्थात्। यह लिखने और पढ़ने दोनों के लिए एक ही बस का उपयोग करता है। इसे निम्नानुसार बनाया जाता है। Wr2 कंट्रोल सिग्नल कंट्रोलर में जेनरेट होता है और बस की डायरेक्टिविटी स्विच करने के लिए जिम्मेदार होता है।



अब सीधे कंट्रोलर को देखते हैं



घड़ी इनपुट संकेत बोर्ड पर स्थापित एक क्रिस्टल थरथरानवाला से जुड़ा हुआ है - 50 मेगाहर्ट्ज। आउटपुट सिग्नल आउट डिस्प्ले में प्रसारित होता है।
A से GW_n तक आउटपुट सिग्नल सीधे मेमोरी चिप में प्रेषित होते हैं।
मैं कोड के विवरण में नहीं जाऊंगा, यह काफी सरल है और जो लोग चाहते हैं वे लेख के अंत में दिए गए स्रोतों को ले कर खुद को इससे परिचित कर सकते हैं। इसके बजाय, समय के साथ संकेतों के व्यवहार पर विचार करें।



जब बटन दबाया जाता है, तो wr सिग्नल "0" पर स्विच हो जाता है। उसके बाद, हम नियंत्रण संकेतों की स्थिति में एक क्रमिक परिवर्तन देखते हैं: चिप रजिस्टर में पते पर कब्जा करने के लिए कमांड, दिए गए पते पर मेमोरी में डेटा लिखें, फिर से पते पर कब्जा करने के लिए कमांड, और अंत में, इस पते पर रीड कमांड। उसके बाद, नियंत्रक अंतिम स्थिति में रहता है। उसके बाद, जब पता बदल जाता है, तो इसे मेमोरी रजिस्टर में कैद किया जाता है और पढ़ा जाता है। इनके साथ, कंट्रोलर एक wr2 सिग्नल जेनरेट करता है, जो राइट कमांड के समय “0” होता है और लिखने के लिए टू-वे मेमोरी डेटा बस की दिशा निर्धारित करता है।
लिखने और पढ़ने के आदेश एकल हैं, अर्थात पते पर कब्जा करने के लिए कमांड के बाद, मेमोरी चिप का आंतरिक नियंत्रक केवल पहले पढ़ा गया कमांड स्वीकार करेगा, बाकी को केवल अनदेखा किया जाएगा। इसे देखते हुए, नियंत्रक की निष्क्रिय स्थिति के रूप में रीड कमांड का उपयोग करने की अनुमति है।
लिखा और पढ़ा जा रहा डेटा, साथ ही पता, लगातार एलसीडी नियंत्रक को प्रेषित किया जाता है। लेकिन यह एक अलग लेख के लिए एक विषय है।

निष्कर्ष में

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उपरोक्त आरेख केवल सबसे सरल उदाहरण है। यह चिप बैच लिखने / पढ़ने के तरीके, एक या अधिक 8-बिट बसों को लिखने की क्षमता का समर्थन करता है, दूसरों को पहले से ही मेमोरी में संग्रहीत किए बिना प्रभावित करने के लिए, इसमें कमांड को लागू करने के लिए अलग-अलग विकल्प हैं।

बेशक, यह एक नौसिखिया डेवलपर द्वारा एक सरल, त्रुटिपूर्ण परियोजना है, जिसकी मदद से मैं स्मृति के साथ काम करने की मूल बातें से परिचित हो गया। लेकिन, मुझे उम्मीद है, यह सार्वजनिक हित जगाएगा, और शायद किसी को इस दिशा का अध्ययन शुरू करने के लिए एक प्रेरणा दे।

rghost.ru/20959811 - डेटशीट डिबग बोर्ड
rghost.ru/20960231 - डेटाशीट मेमोरी चिप
rghost.ru/20960351 - परियोजना