altera/MainController/RAM.vhd

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;

-- Блок памяти (8х32) способен принимать данные с двух устройств одновременно;
-- Со стороны контроллера - постфикс "0" - данные грузятся в ячейку памяти четырьмя транзакциями, поскольку шина данных здесь всего 8 бит;
-- Со стороны ПЛИС - постфикс "1" - данные грузятся за одну транзакцию (шина данных 32х разрядная);
-- Для работы с контроллером дополнительно введены два бита BL для определения с какой частью ячейки памяти работаем;
-- Когда в комментариях говорю "со стороны ПЛИС" - это значит, что есть IP блок диспетчеризации,
-- который получает свежайшие данные от остальных IP блоков на ПЛИС, создает приоритетную очередь и грузит эти данные в ячейки памяти;
  
entity RAM is
	port(
		clk : in std_logic;
		
		data0 : inout std_logic_vector(7 downto 0);
		address0 : in std_logic_vector(7 downto 0);
		we0 : in std_logic;
		oe0 : in std_logic;
		ce0 : in std_logic;
		bl0 : in std_logic_vector(1 downto 0);
		
		data1 : inout std_logic_vector(31 downto 0);
		address1 : in std_logic_vector(7 downto 0);
		we1 : in std_logic;
		oe1 : in std_logic;
		ce1 : in std_logic		
	);
end entity;

architecture behavorial of RAM is

type mem is array (255 downto 0) of std_logic_vector(31 downto 0);
signal memory : mem;

signal we0Prev : std_logic := '0';
signal oe0Prev : std_logic := '0';
signal ce0Prev : std_logic := '0';

signal we1Prev : std_logic := '0';
signal oe1Prev : std_logic := '0';
signal ce1Prev : std_logic := '0';

type MemoryMachine is (Waiting, Writing, Reading);
signal stateMM0 : MemoryMachine := Waiting;
signal stateMM1 : MemoryMachine := Waiting;

begin

	process(clk)
		variable addr0 : integer range 0 to 255 := 0;
		variable part0 : integer range 0 to 3 := 0;
		
		variable addr1 : integer range 0 to 255 := 0;
	begin
		if rising_edge(clk) then
			case stateMM0 is
				when Waiting => 
					if ce0 = '0' and ce0Prev = '1' then
						addr0 := conv_integer(address0);
						part0 := conv_integer(bl0);
						if oe0 = '0' then	-- этот if можно перенести на следующий такт, чтобы успела установиться ножка output enable
							stateMM0 <= Reading;							
						else 
							stateMM0 <= Writing;
						end if;
					else
						data0 <= (others => 'Z');
					end if;
				when Reading =>
					data0 <= memory(addr0)(7 + part0*8 downto part0*8);
					if oe0 = '1' and oe0Prev = '0' then
						stateMM0 <= Waiting;
					elsif ce0 = '1' then
						stateMM0 <= Waiting;
					end if;					
				when Writing =>
					if we0 = '0' and we0Prev = '1' then
						memory(addr0)(7 + part0*8 downto part0*8) <= data0;
						stateMM0 <= Waiting;
					elsif ce0 = '1' then
						stateMM0 <= Waiting;
					end if;					
				when others =>
			end case;
			
			oe0Prev <= oe0;		
			ce0Prev <= ce0;
			we0Prev <= we0;
			
			case stateMM1 is
				when Waiting => 
					if ce1 = '0' and ce1Prev = '1' then
						addr1 := conv_integer(address1);
						if oe1 = '0' then	-- этот if можно перенести на следующий такт, чтобы успела установиться ножка output enable
							stateMM1 <= Reading;							
						else 
							stateMM1 <= Writing;
						end if;
					else
						data1 <= (others => 'Z');
					end if;
				when Reading =>
					data1 <= memory(addr1);
					if oe1 = '1' and oe1Prev = '0' then
						stateMM1 <= Waiting;
					elsif ce0 = '1' then
						stateMM1 <= Waiting;
					end if;					
				when Writing =>
					if we1 = '0' and we1Prev = '1' then
						memory(addr1) <= data1;
						stateMM1 <= Waiting;
					elsif ce0 = '1' then
						stateMM1 <= Waiting;
					end if;					
				when others =>
			end case;
			
			oe1Prev <= oe1;		
			ce1Prev <= ce1;
			we1Prev <= we1;
		end if;
	end process;
	
--	process(clk)
--		variable addr : integer range 0 to 255;
--	begin
--		if rising_edge(clk) then
--			if clk = '1' and clkPrev = '0' then
--				addr := conv_integer(address1); -- переменной addr1 присваивается новое значение сразу. Удобно для преобразования типов.
--				if (wr1 = '0') then
--					memory(addr1) <= data1; -- тут уже новое значение переменной addr1
--				else
--					data1 <= memory(addr1);
--				end if;
--			end if;
--			if clk1 = '0' and clk1Prev = '1' then
--				data1 <= (others => 'Z');
--			end if;			
--			
--			clk1Prev <= clk1;
--		
--			if clk0 = '1' and clk0Prev = '0' then
--				addr0 := conv_integer(address0); -- переменной addr0 присваивается новое значение сразу. Удобно для преобразования типов.
--				if (wr0 = '0') then
--					memory(addr0) <= data0; -- тут уже новое значение переменной addr0
--				else
--					data0 <= memory(addr0);
--				end if;
--			end if;
--			if clk0 = '0' and clk0Prev = '1' then
--				data0 <= (others => 'Z');
--			end if;
--			
--			clk0Prev <= clk0;
--			
--		end if;
--	end process;
	
end behavorial;