በ VHDL ውስጥ የቀላል መሸጎጫ መቆጣጠሪያ ንድፍ -4 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

እኔ ይህንን የመማሪያ ጽሑፍ እጽፋለሁ ፣ ምክንያቱም የመሸጎጫ መቆጣጠሪያን ለመማር እና ዲዛይን ለመጀመር አንዳንድ የማጣቀሻ VHDL ኮድ ማግኘት ትንሽ አስቸጋሪ ሆኖብኛል። ስለዚህ እኔ የመሸጎጫ መቆጣጠሪያን ከባዶ ነድፌ በ FPGA ላይ በተሳካ ሁኔታ ሞከርኩት። እኔ ቀለል ያለ የቀጥታ ካርታ መሸጎጫ መቆጣጠሪያ እዚህ አቅርቤያለሁ ፣ እንዲሁም መሸጎጫ መቆጣጠሪያውን ለመፈተሽ አጠቃላይ የአሠራር-ማህደረ ትውስታ ስርዓት አምሳያ አቅርቤያለሁ። እርስዎ የእራስዎን መሸጎጫ መቆጣጠሪያዎችን ለመንደፍ ይህንን አስተማሪ ጠቃሚ ሆኖ እንደሚያገኙት ተስፋ አደርጋለሁ።

ደረጃ 1: ዝርዝሮች

እኛ የምንቀርፀው የመሸጎጫ መቆጣጠሪያ ዋና ዋና ዝርዝሮች ናቸው-

• ቀጥታ ካርታ። (ተጓዳኝ ካርታ መሸጎጫ መቆጣጠሪያ ከፈለጉ ወደዚህ አገናኝ ይሂዱ)
• ነጠላ-ባንክ ፣ መሸጎጫ ማገድ።
• በመፃፍ ስኬቶች ላይ የመፃፍ-ፖሊሲ።
• በደብዳቤ ስህተቶች ላይ አይፃፉ ወይም ዙሪያ ፖሊሲን ይፃፉ ወይም ይፃፉ።
• ምንም የጽሑፍ ማስቀመጫ ወይም ሌላ ማመቻቸት የለም።
• የመለያ ድርድር ተካትቷል።

ከዚያ በተጨማሪ እኛ የመሸጎጫ ማህደረ ትውስታን እና ዋና የማስታወሻ ስርዓትን እንዲሁ እናዘጋጃለን።

የመሸጎጫ ማህደረ ትውስታ ነባሪው (ሊዋቀር) -

• 256 ባይት ነጠላ ባንክ መሸጎጫ።
• 16 መሸጎጫ መስመሮች ፣ እያንዳንዱ መሸጎጫ መስመር (አግድ) = 16 ባይቶች።

የዋናው ማህደረ ትውስታ ዝርዝሮች-

• የተመሳሰለ ንባብ/መጻፍ ማህደረ ትውስታ።
• ባለብዙ ባንኪንግ Interleaved Memory - አራት የማስታወሻ ባንኮች።
• እያንዳንዱ የባንክ መጠን = 1 ኪባ እያንዳንዳቸው። ስለዚህ ፣ አጠቃላይ መጠን = 4 ኪባ።
• ቃል (4 ባይት) ሊደረስበት የሚችል ማህደረ ትውስታ በ 10 ቢት አድራሻ አውቶቡስ።
• ለንባብ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት። በአንድ የሰዓት ዑደት ውስጥ የውሂብ ስፋት = 16 ባይት ያንብቡ።
• የውሂብ ስፋት = 4 ባይት ይፃፉ።

ማሳሰቢያ-ባለ 4-መንገድ ተጓዳኝ መሸጎጫ መቆጣጠሪያ ንድፍ የሚፈልጉ ከሆነ አዲሱን አስተማሪዬን ይፈትሹ

ደረጃ 2 - የጠቅላላው ስርዓት RTL እይታ

የከፍተኛ ሞጁል የተሟላ የ RTL ውክልና በስዕሉ ላይ (ከአቀነባባሪው በስተቀር) ይታያል። ለአውቶቡሶች ነባሪ ዝርዝሮች -

• ሁሉም የውሂብ አውቶቡሶች 32 ቢት አውቶቡሶች ናቸው።
• የአድራሻ አውቶቡስ = 32-ቢት አውቶቡስ (ግን 10 ቢት ብቻ እዚህ በማስታወሻ ሊደረስባቸው ይችላል)።
• የውሂብ ማገጃ = 128 ቢት (ለንባብ ሰፊ የመተላለፊያ ይዘት አውቶቡስ)።
• ሁሉም ክፍሎች በተመሳሳይ ሰዓት ይመራሉ።

ደረጃ 3 የሙከራ አካባቢ

የላይኛው ሞጁል በቀላሉ በፔፕፐሊን ያለ ፕሮሰሰር (ሞዴሊንግ) የተባለውን የሙከራ ቤንች በመጠቀም ተፈትኗል (ምክንያቱም አንድ ሙሉ ፕሮሰሰር መንደፍ በጭራሽ ቀላል አይደለም !!)። የሙከራ ቤንች የውሂብ ጥያቄዎችን ወደ ማህደረ ትውስታ በተደጋጋሚ ያመነጫል። ይህ በአሠራር በተከናወኑ ሁሉም ፕሮግራሞች ውስጥ የተለመደውን “ጭነት” እና “ማከማቻ” መመሪያዎችን ያፌዛል። የሙከራ ውጤቶቹ በተሳካ ሁኔታ የመሸጎጫ መቆጣጠሪያውን ተግባር አረጋግጠዋል። የሙከራ ስታቲስቲክስ እንደሚከተለው ተስተውሏል-

• ሁሉም ያንብቡ/ይፃፉ Miss እና Hit ምልክቶች በትክክል ተፈጥረዋል።
• ሁሉም የማንበብ/የመፃፍ የውሂብ ክዋኔዎች ተሳክተዋል።
• ምንም የውሂብ አለመመጣጠን/ወጥነት ችግሮች አልተገኙም።
• ለማክስም ዲዛይን ዲዛይኑ በተሳካ ሁኔታ የተረጋገጠ ነበር። የሰዓት ድግግሞሽ አሠራር = 110 ሜኸ በ Xilinx Virtex-4 ML-403 ቦርድ (ሙሉ ስርዓት) ፣ 195 ሜኸ ለ መሸጎጫ መቆጣጠሪያ ብቻ።
• ራም አግድ ለዋና ማህደረ ትውስታ ተወስኗል። ሁሉም ሌሎች ድርድሮች በሉቶች ላይ ተተግብረዋል።

ደረጃ 4: የተያያዙ ፋይሎች

የሚከተሉት ፋይሎች ከዚህ ብሎግ ጋር እዚህ ተያይዘዋል ፦

• . VHD ፋይሎች የመሸጎጫ ተቆጣጣሪ ፣ የመሸጎጫ ውሂብ ድርድር ፣ ዋና የማህደረ ትውስታ ስርዓት።
• የሙከራ አግዳሚ ወንበር።
• በመሸጎጫ መቆጣጠሪያ ላይ ሰነዶች።

ማስታወሻዎች ፦

• እዚህ የቀረቡትን የመሸጎጫ መቆጣጠሪያ ዝርዝሮችን ሙሉ በሙሉ ለመረዳት በሰነዶቹ ውስጥ ይሂዱ።
• በኮዱ ውስጥ ያሉ ማናቸውም ለውጦች በሌሎች ሞጁሎች ላይ ጥገኛ ናቸው። ስለዚህ ለውጦቹ በጥበብ መደረግ አለባቸው። ለሰጠኋቸው አስተያየቶች እና ራስጌዎች ሁሉ ትኩረት ይስጡ።
• በሆነ ምክንያት ፣ ራም አግድ ለዋናው ማህደረ ትውስታ የማይታሰብ ከሆነ ፣ የማህደረ ትውስታውን መጠን ይቀንሱ ፣ ከዚያም በአድራሻ አውቶቡስ ስፋቶች ላይ በፋይሎች ላይ ለውጦች እና የመሳሰሉት ይከተላሉ። ስለዚህ ተመሳሳይ ማህደረ ትውስታ በ LUTs ወይም በተሰራጨ ራም ላይ ሊተገበር ይችላል። ይህ የማዞሪያ ጊዜን እና ሀብቶችን ይቆጥባል። ወይም ፣ ወደተለየ የ FPGA ሰነድ ይሂዱ እና ለ RAM አግድ ተኳሃኝ የሆነውን ኮድ ያግኙ እና በዚህ መሠረት ኮዱን ያርትዑ እና ተመሳሳይ የአድራሻ አውቶቡስ ስፋት ዝርዝሮችን ይጠቀሙ። ለ Altera FPGAs ተመሳሳይ ዘዴ።