fpga实操训练（ip rom）

Posted 2022-12-30 嵌入式-老费

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        altera的fpga本身自带了rom的ip，使用起来也十分方便。实际开发中，使用rom的场景也很多，比如一些默认的配置文件，需要存储的寄存器数据，还有就是一些保存chip信息的数据，这些都是可以当成rom最后综合到sof文件里面的。

        要实现ip rom的使用，需要完成这么几个步骤，

1、创建mif文件

        创建mif文件，主要是给ip rom使用的，最终导入到ip里面。选择File，再选择New，

         在弹出来的对话框中选择Memory Initialization File，就可以看到这样的对话框，

         这里提示我们需要多少个word，每个word是多长。不妨输入32和8，

         因为我们只是测试，所以只要在对应的矩阵框里面输入相关的数据即可。修改后记得保存，把这个生成的mif文件添加到刚刚创建的工程当中。

2、创建ip rom

        创建ip rom的过程也不复杂，首先在ip catalog中输入rom即可，

         在对话框中输入文件名之后，就可以开始配置，

         首先当然还是要输入word个数和word的bit数目。这里需要和之前创建的mif文件保持一致。完成后，继续下一步，

         这里为了提高输出速度，取消了‘q’ output port之前的勾选按钮。下一步，

         这是ip rom里面比较重要的一步。最主要的工作就是需要把刚才创建的top.mif文件导入到ip rom中去。走到这一步，其实主要的工作已经完成了，可以直接单击Finish。Quartus会提示我们是否把文件添加到工程中，选择是即可。

3、准备测试文件rom_test.v

module rom_test(clk, rst);

input clk;
input rst;

wire[7:0] data;
reg[4:0] address;


always@(posedge clk or negedge rst)
	if(!rst)
		address <= 5'd0;
	else
		address <= address + 1;
		
ip_rom ip_rom0(
	.address(address),
	.clock(clk),
	.q(data)
);


endmodule

        测试的代码比较简单，主要的工作就是递增address地址。其次输入信号只有clk和rst，没有输出信号。它们对应的引脚是E1和N13。既然没有输出信号，那么怎么判断我们的配置和测试代码是否正确呢，一个重要的办法就是借助于signal tap来检验。

4、配置signal tap

        配置signal tap都是一些常规动作，比如设置jtag、配置clk、挑选address和q数据。 在输入F6和Esc之后，不出意外就可以看到这样的数据，

         分析一下，之前mif文件设定的时候，0-7对应的数据是0-7，8-15对应的数据是8-17，以此类推。我们可以先找到address为0的时候，然后看q什么时候是0。有了0作为基准之后，就可以看剩下来的地址了。通过观察发现，q吐出数据的速度会慢一个节拍，也就是address为0的时候，下一个节拍才会出现0x00数据，接着address为1的时候，下一个节拍吐出0x01的数据。这就是从signal tap抓包的出来的结论，也是后面实际使用的时候需要注意的地方。

5、总结

        ip rom和之前ip pll最大的不同就是需要创建一个类似于mif这样的文件。其他的地方就是如法炮制，创建好ip之后，实例化一个ip添加到top文件中，就可以开始使用了。