1、建立工程ROM测试工程
新建一个工程“ROM_test”,在【IP管理】->【IP Creator】->[SP_ROM]添加ROM到工程。
在配置栏我们可以对ROM进行设置，通过设置地址位宽确定地址深度，设置数据位宽。配置时要注意输出延迟，打钩“使用输出寄存器”，则读延迟=2，否则为1，我们进行默认设置，不勾选“使用输出寄存器”。初始化文件的格式为“*.mem”，需存储16进制，以列模式存储。在设置初始化文件时我们设置一个十六进制“0、1...->...7C、7D、7F、7F、7D...->...2、1、0”的数组进行列排列存储。我们可以在“Notepad++”进行操作，选择空白的127行alt+c插入数字，初始值、增量、重复次数都填1，选择十六进制
随后再逆序排列加复制就排列好了
排列好数组，另存文件为“rom_test.mem”，添加到我们的工程目录下。
在RAM初始化文件添加我们的“rom_test.mem”文件，初始化文件设置为十六进制。
配置好ROM后生成IP文件。
2、设计ROM仿真文件
设计仿真文件读取ROM中的数据，在进行计数时使能OClockEn，开始配置Address 读取ROM中初始化文件信息。
[C#] 纯文本查看 复制代码 `timescale 1ns/1ns
`define CLK_PERIOD 40
module rom_tb;
xsGSR xsGSR_INST(.GSR(1'b1));
xsPWR xsPWR_INST(.PUR(1'b1));
reg clk;
reg [7:0]Address;
reg Reset;
reg OClockEn;
integer i = 0;
initial clk = 1;
always #(`CLK_PERIOD/2) clk = ~clk;
wire [7:0]Q;
SP_ROM SP_ROM(
.OClock(clk),
.OClockEn(OClockEn),
.Reset(Reset),
.Address(Address),
.Q(Q)
);
initial begin
Reset = 1;
Address = 0;
OClockEn = 0;
#201;
Reset =0;
Address = 0;
#201;
for(i=0;i<2048;i=i+1)begin
#`CLK_PERIOD;
OClockEn = 1;
Address = Address + 1'b1;
end
OClockEn = 0;
#(`CLK_PERIOD * 50);
$stop;
end
endmodule
创建Modelsim仿真工程以“ROM_tb”为顶层并命名创建仿真配置文件。
进行波形加载，当前版本Modelsim的信号颜色默认设置有些偏暗，我们可以进行手动设置，以方便我们进行信号观察。在主页窗口，依次进入【Tool】->【Edit Preferences...】
点击【By Window】->【Wave Windows】,对颜色较暗的【LOGIC_0】、【LOGIC_1】进行修改
在仿真波形窗口观察到，在OclockEn有效后写入地址信息读取到初始化文件内容。
进行模拟观察得到一组最小值为“0”最大值为“7F”的三角波。
3、设计ROM_test测试及仿真文件
我们设计一个顶层模块读取ROM，设计代码如下。芯片上电无法自动复位，我们设计通过计数进行复位，在使用到PLL的工程中也可以使用“Lock”进行复位。
[C#] 纯文本查看 复制代码
`timescale 1ns/1ns
module ROM_test(
clk,
Rst_n,
led,
Q
);
input clk;
input Rst_n;
output [15:0]Q;
output led;
reg [8:0]Address;
reg OClockEn;
wire Reset;
reg [11:0]i;
SP_ROM SP_ROM(
.OClock(clk),
.OClockEn(OClockEn),
.Reset(Reset),
.Address(Address),
.Q(Q)
);
reg [15:0]Reset_cnt = 0;
reg Reset_n;
//开发板上电无法自动复位，通过计数进行复位
always@(posedge clk)
if(Reset_cnt >= 12_499)
Reset_n <= #1 Rst_n;
else begin
Reset_cnt <= #1 Reset_cnt + 1;
Reset_n <= #1 0;
end
assign led = Reset_n;
assign Reset = !Reset_n;
always@(posedge clk or negedge Reset_n)
if(!Reset_n)begin
Address <= #1 9'd0;
OClockEn <= #1 1'd0;
i <= #1 12'd0;
end
else if(i<=2048)begin
i <= #1 i+1;
OClockEn <= #1 1;
Address <= #1 Address + 1'b1;
end
else begin
Address <= #1 9'd0;
OClockEn <= #1 1'd0;
i <= #1 12'd0;
end
endmodule
也为“ROM_test”设计仿真文件“ROM_test_tb”并仿真。
[C#] 纯文本查看 复制代码
`timescale 1ns/1ns
`define CLK_PERIOD 40
module ROM_test_tb;
xsGSR xsGSR_INST(.GSR(1'b1));
xsPWR xsPWR_INST(.PUR(1'b1));
reg clk;
reg Rst_n;
initial clk = 1;
always #(`CLK_PERIOD/2) clk = ~clk;
wire [7:0]Q;
wire led;
ROM_test ROM_test(
.clk(clk),
.Rst_n(Rst_n),
.led(led),
.Q(Q)
);
initial begin
Rst_n = 1'b0;
#(`CLK_PERIOD * 20 + 1);
Rst_n = 1'b1;
#(`CLK_PERIOD * 2000);
$stop;
end
endmodule
在Moldesim中添加“ROM_test”及“ROM_test_tb”文件，以“ROM_test_tb”为顶层新建一个仿真配置文件。
运行仿真，显示模拟波形，得到与前面进行“ROM_tb”相同的模拟三角波。
下面我们更改ROM初始化文件进行仿真观察。下面仿真正弦波，使用 Sin3e 软件生成一个正弦波的初始化文件，Sin3e软件附在工程源码中。
打开Mif精灵，Mif精灵可用以生成Altera、Xilinx的Mif文件，对生成文件进行简单修改也可以得到智多晶FPGA使用的mem文件。
我们依次进行设置，选择【Xilinx】->数据深度【Depth】为512位->设置数据量宽度【Width】为9->格式【Radix为hex格式->【Maxi】设置为511不能设置到512->输出【Type】为sine wave，点击【OK】，生成文件如下。
打开文件
我们只保留波形数据文件，删除信息和所有符号，保存文件后修改文件格式为“*mem”，保存在工程目录下，以此初始化ROM。
我们进入工程，重新设置数据位宽为16位，重新添加初始化文件并更新IP，如果读者在IP管理页更新IP要注意保存IP目录与原目录一致。
重新运行仿真，得到正弦波模拟波形，这里波形加载范围超出信号观察范围，我们重新设置加载模拟数据波形等待片刻即可显示正常。
也可以右键点击进入【Properties...】修改波形的数据范围，调整波形最大幅度。在数据理论幅值偏大而实际采样数据幅值偏小的情况下，设置模拟波形范围可以帮助我们更好的分析数据。
波形重新显示正常。
工程源码。
ROM_test.zip
(1017.95 KB, 下载次数: 445)
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【智多晶FPGA-001】小梅哥智多晶FPGA产品使用自助服务手册
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发表于 2022-4-25 19:25:25