Создание блока памяти RAM в ПЛИС, нужно оптимизировать Опции

[Sprite]

Здравствуйте!
Пишу на ПЛИС блок памяти 16 ячеек по 16 бит (камень - epm570). От обычного (мегафункция "single 1-RAM PORT") отличается лишь тем, что имеет выходы данных по всем адресам (на рисунке обозначены как data_out1...data_out16).

Вот описание этого элемента:

CODE

-- Quartus II VHDL Template

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity RAM_16x16 is

port
(
adr : IN STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0);
data_in : IN STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
wren : in std_logic;
clk : in std_logic;

data_cur : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0); --текущие данные
data_out1 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0); --данные 1
data_out2 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0); --данные 2
data_out3 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out4 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out5 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out6 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out7 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out8 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out9 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out10 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out11 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out12 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out13 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out14 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out15 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
data_out16 : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0) --данные 16
);

end entity;

architecture a_RAM_16x16 of RAM_16x16 is

--регистры хранения данных
SIGNAL data_1 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_2 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_3 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_4 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_5 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_6 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_7 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_8 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_9 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_10 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_11 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_12 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_13 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_14 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_15 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);
SIGNAL data_16 : STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0);

begin

process (clk)
begin
if (rising_edge(clk)) then
if (wren='1') then

case adr is
when "0000" =>
data_1 <= data_in;
data_out1<=data_in;
when "0001" =>
data_2 <= data_in;
data_out2 <= data_in;
when "0010" =>
data_3 <= data_in;
data_out3 <= data_in;
when "0011" =>
data_4 <= data_in;
data_out4 <= data_in;
when "0100" =>
data_5 <= data_in;
data_out5 <= data_in;
when "0101" =>
data_6 <= data_in;
data_out6 <= data_in;
when "0110" =>
data_7 <= data_in;
data_out7 <= data_in;
when "0111" =>
data_8 <= data_in;
data_out8 <= data_in;
when "1000" =>
data_9 <= data_in;
data_out9 <= data_in;
when "1001" =>
data_10 <= data_in;
data_out10 <= data_in;
when "1010" =>
data_11 <= data_in;
data_out11 <= data_in;
when "1011" =>
data_12 <= data_in;
data_out12 <= data_in;
when "1100" =>
data_13 <= data_in;
data_out13 <= data_in;
when "1101" =>
data_14 <= data_in;
data_out14 <= data_in;
when "1110" =>
data_15 <= data_in;
data_out15 <= data_in;
when "1111" =>
data_16 <= data_in;
data_out16 <= data_in;

end case;

else

case adr is
when "0000" =>
data_cur <= data_1;
when "0001" =>
data_cur <= data_2;
when "0010" =>
data_cur <= data_3;
when "0011" =>
data_cur <= data_4;
when "0100" =>
data_cur <= data_5;
when "0101" =>
data_cur <= data_6;
when "0110" =>
data_cur <= data_7;
when "0111" =>
data_cur <= data_8;
when "1000" =>
data_cur <= data_9;
when "1001" =>
data_cur <= data_10;
when "1010" =>
data_cur <= data_11;
when "1011" =>
data_cur <= data_12;
when "1100" =>
data_cur <= data_13;
when "1101" =>
data_cur <= data_14;
when "1110" =>
data_cur <= data_15;
when "1111" =>
data_cur <= data_16;
end case;

end if;
end if;
end process;

end a_RAM_16x16;

После компиляции этот блок занимает больше половины ресурсов ПЛИС.
Уважаемые гуру ПЛИС - можно ли оптимизировать этот код?

Причина редактирования: используйте codebox для оформления больших сегментов кода (с) модератор

[iosifk]

Здравствуйте!
Пишу на ПЛИС блок памяти 16 ячеек по 16 бит (камень - epm570). От обычного (мегафункция "single 1-RAM PORT") отличается лишь тем, что имеет выходы данных по всем адресам (на рисунке обозначены как data_out1...data_out16).


После компиляции этот блок занимает больше половины ресурсов ПЛИС.
Уважаемые гуру ПЛИС - можно ли оптимизировать этот код?

Есть только 2 вопроса:
1. Зачем нужно столько выходов?
2. Почему именно эта микросхема?

[Sprite]

Есть только 2 вопроса:
1. Зачем нужно столько выходов?
2. Почему именно эта микросхема?

1. Выводы я планировал использовать в state-машине основной программы для получения каких-либо значений переменных (предварительно переданных с MCU).
2. Эта микросхема, потому что в проекте использовалась до этого (как вариант emp1270 или epm2210) и хотелось бы менять ее только в самом крайнем случае.

[iosifk]

1. Выводы я планировал использовать в state-машине основной программы для получения каких-либо значений переменных (предварительно переданных с MCU).
2. Эта микросхема, потому что в проекте использовалась до этого (как вариант emp1270 или epm2210) и хотелось бы менять ее только в самом крайнем случае.

по первому пункту - делаете неправильно, т.к. из памяти можно читать и по одной шине, а не по 16-ти...
по второму тоже... Ваш "крайний" случай уже почти наступил...

[Sprite]

по первому пункту - делаете неправильно, т.к. из памяти можно читать и по одной шине, а не по 16-ти...

Данные можно читать, но для этого нужно выставлять адрес на считывание этих данных, и, если делать это в state-машине, то нужно под чтение адреса выделять одно состояние.
В процессе работы планируется постоянная передача данных от MCU к ПЛИС, т.е. нужно еще и за синхронизацией доступа к памяти следить, когда можно просто вывести значения регистров на шины и получать в каждый момент нужное значение. Поправьте, если не прав.

если учесть, что в вашем чипе памяти нет, то вы потратите 16*16 = 256 тригеров, только под хранение информации. В любом случае. Меняйте архитектуру решения.

16*16 - это по максимуму, заменить в крайнем случае epm570 на epm2210 - не проблема.
Основной вопрос был по коду - можно ли его оптимизировать или нет?

[des00]

Основной вопрос был по коду - можно ли его оптимизировать или нет?

нет.