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    EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于FPGA與外部SRAM的大容量數(shù)據(jù)存儲

    基于FPGA與外部SRAM的大容量數(shù)據(jù)存儲

    作者: 時間:2012-01-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
    1 引言

      我們將針對中內(nèi)部BlockRAM有限的缺點,提出了將與外部相結(jié)合來改進(jìn)設(shè)計的方法,并給出了部分VHDL程序。

      2 硬件設(shè)計

      這里將主要討論以Xilinx公司的(XC2S600E-6fg456)和ISSI公司的(IS61LV25616AL)為主要器件來完成大容量數(shù)據(jù)存儲的設(shè)計思路。

      FPGA即現(xiàn)場可編程門陣列,其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的門陣列相似,大量的可編程邏輯塊( CLB , Configurable Logic Block ) 在芯片中央按矩陣排列,芯片四周為可編程輸入/輸出塊( IOB , Input / Output Block),CLB行列之間及CLB和IOB之間具有可編程的互連資源(ICR,InterConnectResource)。CLB、IOB和ICR都由分布在芯片中的靜態(tài)存儲單元控制,SRAM中的數(shù)據(jù)決定FPGA的功能,這些數(shù)據(jù)可以在系統(tǒng)加電時自動或由命令控制從外部存儲器裝入。

      在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲時,可直接將數(shù)據(jù)寫入FPGA內(nèi)部的BlockRAM中,在一定程度上減少了FPGA的資源分配。但FPGA內(nèi)部自帶的RAM塊畢竟是有限的,當(dāng)需進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)存儲時這有限的RAM塊是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)設(shè)計要求的。此時,就需要將FPGA與外部RAM相結(jié)合完成大容量數(shù)據(jù)存儲。具體硬件電路如圖一所示:

      

    硬件電路

      3 IS61LV25616AL功能簡介

      IS61LV25616AL是Integrated Silicon Solution公司(ISSI)的一款容量為256K×16的且引腳功能完全兼容的4Mb的異步SRAM,可為Xilinx公司的Spartan-2E系列FPGA提供高性能、高消費比的外圍存儲。除了256K×16異步SRAM外,ISSI還提供128K×16、512K×16、256K×8、512K×8和1M×8的異步SRAM。 IS61LV25616AL引腳結(jié)構(gòu)框圖如圖二所示:

      

    IS61LV25616AL引腳結(jié)構(gòu)圖

      3.1 主要特征

      (1)工作電壓:3.3伏;

      (2)訪問時間:10ns、12ns;

      (3)芯片容量:256K×16;

      (4)封裝形式:44引腳TSOPII封裝,也有48引腳mBGA和44引腳SOJ封裝;

      (5)采用0.18μm技術(shù)制造。

      3.2 引腳功能

      (1)A0~A17:18位的地址輸入線;

      (2)IO0~I(xiàn)O15:16位的三態(tài)數(shù)據(jù)輸入輸出線;

      (3)寫控制線;

      (4)片選信號;

      (5)輸出使能信號;

      (6)低字節(jié)、高字節(jié)使能信號;

      (3)~(6)的控制線均為低電平有效。


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