FPGA存储器项使用DRAM的方法技术解析

FPGA中的存储块DRAM

某些FPGA终端，包含板载的、可以动态随机访问的存储块（DRAM），这些存储块可以在FPGA VI中直接访问，速率非常高。

DRAM可以用来缓存大批量的数据，而且速度可以非常快。针对一些特殊应用，比如：瞬时带宽非常高，而且有要保存原始数据的时候，就可以用DRAM做一个大的FIFO缓冲。

DRAM的大小每块板卡可能不同，一般在官网中对应板卡的说明中都会标明DRAM的大小（如果有DRAM的话）。比如，PXIe-7966R就有512M的DRAM空间。
 

PXIe-7966R拥有512M的板载内存（DDR2）

 

不同的板卡板载内存大小不同，同时DDR系列也可能不同，7976R拥有高达2GB的板载缓存，且为DDR3，容量更大且速度更快。
 

PXIe-7976R拥有2GB的板载内存（DDR3）

 

本文将以PXIe-7966R为例，手把手教大家使用DRAM Bank。

FPGA存储器项使用DRAM

步骤一：将FPGA终端添加到项目中
配置之前，先将FPGA终端添加到项目中，在FPGA终端的属性对话框中选择“Mode” LabVIEW FPGA Memories，如下图。

DRAM配置Mode

 

步骤二：配置为LabVIEW FPGA Memory
在LabVIEW FPGA中Memory的主要特点是可以用来按地址存储索引数据，与FIFO的先进先出而言，各有自己的适用范围。
把DRAM配置成Memory之后，可以在FPGA终端上面，“右键”创建Memory，并在弹出的对话框中的“Implementation”中选择“DRAM”；在DRAM bank中可以选择是Bank0还是Bank1，对于7966R而言，每个Bank有256M。

对参数进行配置

 

步骤三：设置Memory参数
1）设置需要的点数
系统会依据设置的值计算出一个实际分配的元素数目，同时可以关注剩余的DRAM大小有多少。
2）设置Data type
可以设置Memory的数据类型。数据类型可以选择的各种常用的数据类型，同时也可以设置为“Customer Control”，特别要注意的是“数据的最大位宽”。

Data type参数设置

 

DRAM中每个访问单元是独立的，设置的元素个数相同，数据类型不同的时候，配置的Memory在DRAM Bank中占用的空间是相同的。所以，为了能够最大限度的使用DRAM中的空间，可以在这里设置Customer Control，然后选择一个含有两个U64元素的簇（2个U64刚好占用128位带宽），如下图所示。

配置DRAM Bank的数据类型

 

步骤四：访问DRAM
Memory中的数据访问是依据地址访问的，具体读写方式可以参考帮助文档。由于Memory中访问是依据地址来操作的，因此，在程序中可以将一段地址以“环形”方式反复读写，这个也是在缓存数据时候经常用到的。比如：在FPGA中实现“参考触发”方式的数据采集，就需要缓存一部分数据，并以环形FIFO的方式进行读写，保证缓冲区中的数据是最新的一段。

使用DRAM进行编程，以下为示例，提供参考：分别是环形方式写数据到FIFO中和环形方式读取FIFO中的数据。

读取DRAM数据

向DRAM写入数据

 

或者也可以在范例查找器中直接搜索，参考范例如下

DRAM Memory使用范例

 

参考链接
在NIFlexRIO中使用DRAM

访问DRAM（FPGA模块）

高效使用DRAM和NI CompactRIO