Verilog中的数组与长向量答案

【问题标题】：Array vs long vectors in VerilogVerilog中的数组与长向量
【发布时间】：2019-12-06 15:09:08
【问题描述】：

我正在编写一个 Verilog 代码，它需要在类似内存的结构中保存许多数据。

我已经使用一个向量数组和一个非常长的单个向量来实现它们。

虽然我认为内部没有任何区别，但如果有的话，哪种存储数据更好？

我实际上正在编写一个可以合成到电路板上的代码，因此任何具有丰富 FPGA 经验的人的实用建议都会有所帮助。

例如，我可以使用

存储 32x1024 的数据

reg[31:0] temp_storage [0:1023]

或

reg[32767:0] temp_storage

数组方式对程序员来说更容易管理，但是从硬件的角度来看有没有什么缺点？

如果我一一声明，真的会一样吗？

reg[31:0] temp_storage0001
reg[31:0] temp_stoarge0002
.
.
.
reg[31:0] temp_storage1024

谢谢。

【问题讨论】：

在您的合成器文档中查找内存推理模板。使用独立的寄存器，您应该能够在同一个周期内访问它们，因此不会创建内存。有了数组，你可能会得到一个，也许

标签： arrays vector verilog fpga

【解决方案1】：

这两种格式有很大区别。

格式一：

reg[31:0] temp_storage [0:1023];

这可以在内存块上映射^*，因此将使用更少的 FPGA 寄存器/资源。但是有一个惩罚：您一次最多可以读取或写入两个条目。（如果你使用双端口内存，两个条目，如果你使用单端口内存，一个条目。现在 FPGA 中的所有嵌入式块 RAM 都是双端口的）

格式二：

reg[31:0] temp_storage0001
reg[31:0] temp_stoarge0002

在这种情况下，每个temp_storage... 都存储在一组单独的 32 个寄存器中。您可以同时读取和写入任意数量的数据（或者直到用完 FPGA 门为止）。因此灵活性要大得多，但这会更快地耗尽您的 FPGA 门/LUTS。

^*_{正如@B.Go 所说：检查你的 FPGA 文档，你是如何将它映射到内存上的，或者直接推断内存宏/IP。}

最多两个条目是什么意思：temp_storage[0]

reg[31:0] temp_storage [0:1023];

上述定义适用于具有 1024 个条目的内存，每个条目 32 位宽。您可以选择 1024 的两个条目，您可以读取或写入每个条目。（你的双端口内存通常有两个地址总线，两个读数据端口和两个写数据端口，通常每个端口还有两个时钟）。

您通常会使用以下方式访问此内存：

always @( posedge clk)
begin
   if (write_enable_0)
      temp_storage[address_0] <= write_data_0;
   else
      read_data_0 <= temp_storage[address_0];

   if (write_enable_1)
      temp_storage[address_1] <= write_data_1;
   else
      read_data_1 <= temp_storage[address_1];
end

找到您的 FPGA 系列的“内存”部分/应用说明，它将告诉您如何做到这一点以及陷阱（例如，从同一位置同时写入和读取）

【讨论】：

最多两个条目是什么意思：temp_storage[0]