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【紫光同创盘古PGX-Nano教程】——(盘古PGX-Nano开发板/PG2L50H_MBG324第十章)SRAM 读写实验例程说明


适用于板卡型号:
紫光同创PG2L50H_MBG324开发平台(盘古PGX-Nano)

一:盘古盘古PGX-Nano开发板简介
PGX-Nano 是一套以紫光同创 FPGA 为核心的开发板,选用紫光同创 logos2 系列 28nm 工艺的 FPGA(PG2L50H_MBG324)。集成下载器芯片,极大的便利 了用户的使用。 板卡搭载一颗容量为 2MB 的 SRAM 用于数据缓存,DAC 芯片用于产生模 拟信号进行测试验证,esp32 模组进行 WIFI、蓝牙透传;预留了丰富的扩展 IO 用于用户验证、测试外接模块威廉希尔官方网站 功能,一组串口进行串行通信;同时为用户提 供基础的硬件威廉希尔官方网站 资源,例如 led 灯、按键、拨码开关等。

PGX-Nano开发板搭载了一颗2Mbit的16位宽SRAM,型号为IS61WV12816DBLL-10TLI。此型号SRAM不需要时钟,只需使信号满足相应时序要求与状态保持时间,即可完成数据的存取操作。


二:实验目的

实验在SRAM的17’h00000地址位置的低字节写入8bit数据,按下S1按键为写入;再按下S2按键读出17’h00000地址位置低字节的8bit数据,led灯显示读出的8bit数据。按下S0进行复位操作。





三:实验原理
此型号SRAM共有5个控制信号,16位数据信号,17位地址信号(开发板原理图对SRAM预留了19位地址信号,但最高位与次高位两位地址信号无效)。
关于IS61WV12816DBLL10TLI的详细描述请参考IS61WV12816DBLL数据手册(-10表示访问时间10ns)。
控制信号共有5个,均为低电平有效入下表所示:

有关控制信号与数据信号的真值表如下图所示:

分析上表所知:
SRAM写状态对应控制信号电平如下表所示(0表示低电平,1表示高电平):

此时,SRAM将数据存入地址信号对应位置。
SRAM读状态对应控制信号电平如下表所示:

此时,SRAM将地址信号对应位置数据取出。
如果需要控制低字节高字节输出、低字节高字节输入,则就需要使用LB、HB两个控制信号,LB为低电平时,数据的低字节可以存入SRAM,或者地址信号对应位置数据的低字节可以取出,同理,HB为低电平时,数据的高字节可以可以存入SRAM,或者地址信号对应位置数据的高字节可以取出。
取出存入16bit完整数据时:

仅取出存入低8bit数据时:

仅取出存入高8bit数据时:

在对SRAM进行读写操作时,因为此型号SRAM不需要时钟,所以相关信号需要满足指定的时间条件才能对SRAM进行读写操作。详细描述请参考IS61WV12816DBLL数据手册。
板卡晶振为50MHz,周期为20ns,此型号SRAM的访问时间时10ns,因此通过查阅SRAM数据手册可知,控制SRAM控制信号在一个时钟周期内保持相应电平,即可满足时间条件与时序要求;例如在一个时钟周期内将CE、WE信号拉低(LB、HB依据情况拉高或拉低,OE信号拉高),即可将数据写入SRAM对应地址位置;在一个时钟周期内将CE、OE信号拉低(LB、HB依据情况拉高或拉低,WE信号拉高),即可读出SRAM对应地址位置的数据。




四:实验源码设计
顶层:在按键S1按下时,向SRAM写入数据,当S2按键按下时,向SRAM读出数据。



SRAM驱动模块:对SRAM进行写操作时,拉低WE、CE信号。对SRAM进行读操作时,拉低OE、CE信号。













按键消抖模块:不再过多赘述。






五:实验现象
按下S1按键在SRAM的17’h00000地址位置写入16bit数据0000_0000_1010_1010;再按下S1按键读出17’h00000地址位置的16bit数据0000_0000_1010_1010;LED0、LED2、LED4、LED6灯灭、LED1、LED3、LED5、LED7灯亮。按下S3使LED恢复为全灭状态。


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