ROM初始化中基于FPGA的mif文件創(chuàng)建使用

1、rom初始化中基于fpga的mif文件創(chuàng)建使用在一些需要特別運算的應(yīng)用中，只讀存儲器rom是關(guān)鍵元件，設(shè)計人員通常利用rom創(chuàng)建各種查找表，從而簡化電路設(shè)計，提高電路的處理速度和穩(wěn)定性。是基于sram的可編程器件。掉電后fpga上的配置信息將所有走失，所以由fpga構(gòu)造的數(shù)字系統(tǒng)在每次上電后要依靠于外部存儲器來主動配置或在線被動配置。真正意義上的rom應(yīng)具有掉電后信息不走失的特性，因此利用fpga實現(xiàn)的rom只能認(rèn)為器件處于用戶狀態(tài)時具備rom功能。用法時不須要刻意劃分，而rom單元的初始化則是設(shè)計人員必需面向的問題。本文研究fpga的rom初始化問題，具體介紹mit文件的創(chuàng)建與用法。2 基于

2、fpga的rom的實現(xiàn)基于max+plus軟件平臺，fpga可編程器件實現(xiàn)rom功能比較容易。只需運行max+plus，挑選圖形輸入，在新建頁的空白處雙擊并在彈出的對話框中挑選d：maxplus2max2libmega_lpm，調(diào)用軟件提供的參數(shù)可調(diào)庫(mega_lpm)，找出參數(shù)化rom宏模塊(lpm_rom)，1所示。表1列出lpm_rom宏模塊的端口及參數(shù)設(shè)置。按照需要挑選須要的address、q兩個端口創(chuàng)建加法運算的查找表。引入lpm_rom宏模塊后，一定要把lpm_address_control設(shè)置為unregistered，否則編譯報錯。本系統(tǒng)設(shè)計選用了公司的flex10k系列的f

3、pga(epf10k10lc84-4)，其模塊結(jié)構(gòu)2所示。引入lpm_rom宏模塊后，開頭rom的初始化，這是運用lpm_rom宏模塊做為系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵。rom初始化就是要在對應(yīng)的地址賦初始值以實現(xiàn)查找表的功能。在系統(tǒng)編譯之前一定要先設(shè)置lpm_file參數(shù)。事實上就是要加入一個mif文件或hex文件。以下具體研究在max+plus環(huán)境下mif文件的創(chuàng)建和用法。3 lpm_rom初始化及mif文件3.1 mif文件的格式及創(chuàng)建3.1.1 mif文件格式mif文件是在編譯和過程中作為存儲器(rom或ram)初始化輸入的文件，即memory initialization file。mif文件格式為

4、：3.1.2 mif文件創(chuàng)建mif文件的創(chuàng)建很容易，主要有兩種辦法，一種是在max+plus環(huán)境下，新建文件，選文本輸入，保存為mif文件。另一種辦法是建立一個txt文件，然后將擴(kuò)展名改成mif即可。3.2 mif文件的用法依上述辦法創(chuàng)建的mif文件只是一個空文件，在lpm_rom宏模塊的lpm_file中引入這樣的文件，僅僅能協(xié)助lpm_rom宏模塊通過編譯并把全部的存儲單元初始化為零。且在編譯浮現(xiàn)：warning：can't find data in initial memory contentmifhexfile。mif文件的格式是固定的，對于前4行(depth，wh，addre

5、ss_rx，data_radix)，前2個參數(shù)應(yīng)與lpm_rom宏模塊lpm_widthad和lpm_width相關(guān)聯(lián)，后2個參數(shù)為了便利普通設(shè)置為dec(十進(jìn)制)。關(guān)鍵是文件內(nèi)容的begin與end之間的部分。mif文件的用法就是修改begin與end之間的內(nèi)容。主要有兩種修改辦法。3.2.1 mif文件的修改辦法1mif文件的用法，即修改begin與end之間的內(nèi)容，最常用的就是高級語言法。本文借助實例給以解釋，并給出相應(yīng)的m(matlab)語言程序。設(shè)計要求：8位地址輸入，8位數(shù)據(jù)輸出，輸出數(shù)等于地址高4位對應(yīng)的數(shù)加低4位對應(yīng)的數(shù)，即實現(xiàn)1個4位二進(jìn)制加法的查找表。這里只用到lpm_ro

6、m宏模塊的address、q 兩個端口。lpm_rom宏模塊及mif文件格式3所示。采納matlab語言產(chǎn)生含有begin與end之間內(nèi)容的txt文件，m文件的內(nèi)容為：保存并運行，然后打開aaa.txt文件(默認(rèn)路徑c：matlab701aaa.txt)，拷貝到mif文件的begin與end之間，即完成了對該文件的修改。用法高級語言修改mif文件速度快，精確度高且能實現(xiàn)復(fù)雜運算。適用于數(shù)據(jù)較多的場合。mif文件的修改辦法2是在max+plus環(huán)境下，挺直修改lpm_rom存儲器的各存儲單元的內(nèi)容。步驟如下：先引入lpm_rom宏模塊，新建aa.mif文件并加載到lpm_file中，編譯完成后，波形編輯，然后仿真。此時max+plus會增強(qiáng)一個initialize菜單，點擊initialize-initialize memory，即可在彈出的對話框中編輯存儲器各單元內(nèi)容，4所示。各存儲單元輸入后，點擊export file，在彈出的對話框中確定要輸出的mif文件名，即完成了對mif文件的修改。這種辦法適合數(shù)據(jù)量較小的場合，比較容易直觀。以四位二進(jìn)制加法查找表為例，分離采納以上兩種辦法對mif文件舉行修改，仿真如下圖5所示。仿真顯示，兩種方式下均正的確現(xiàn)了四位二進(jìn)制加法查找表。4 結(jié)束語本文具體研究了基于fpga的mif文件創(chuàng)建與用法，對于mif文件創(chuàng)建與用法均給出