MAX.II的UFM模塊使用實(shí)例

查看MAX II器件的Chip Planner：

其左下角這塊黑色區(qū)域是用戶不可用資源區(qū)，而在這片不可用區(qū)域里有一塊綠色的方塊是可用的。這塊不可用的黑色區(qū)域叫做CFM block（配置Flash存儲(chǔ)區(qū)），而那個(gè)綠色方塊叫做UFM（用戶可用的Flash存儲(chǔ)區(qū)）。對(duì)于后者是我們今天討論的重點(diǎn)，先看以下官方對(duì)此存儲(chǔ)區(qū)作用的描述：

MAX II devices feature a single UFM block， which can be used like a serial EEPROM for storing non-volatile information up to 8，192 bits. The UFM block connects to the logic array through the MultiTrack interconnect，allowing any LE to interface to the UFM block. Figure 2–15 shows the UFM block and interface signals. The logic array is used to create customer interface or protocol logic to interface the UFM block data outside of the device. The UFM block offers the following features：

■ Non-volatile storage up to 16-bit wide and 8，192 total bits

■ Two sectors for partitioned sector erase

■ Built-in internal oscillator that optionally drives logic array

■ Program， erase， and busy signals

■ Auto-increment addressing

■ Serial interface to logic array with programmable interface

也就是說，MAX II其實(shí)是內(nèi)嵌了一塊8Kbit的Flash。這個(gè)Flash原則上是不占用MAX II的其它可用邏輯資源的，不過這有個(gè)大前提：用戶讀寫這塊存儲(chǔ)區(qū)使用altera本身的串行接口（遵循特定的通信協(xié)議）。但是這個(gè)協(xié)議也太繁瑣了（個(gè)人感覺），因此，對(duì)于這塊存儲(chǔ)區(qū)讀寫接口altera提供了三種通用的接口供用戶選擇。

■ I2C

■ SPI

■ Parallel

■ None （Altera Serial Interface）

最后一種就是不需要占用器件額外邏輯資源的接口，上面三種是需要消耗器件邏輯資源的接口。筆者添加了一個(gè)并行接口做測(cè)試，占用了EMP240內(nèi)部86個(gè)LEs，對(duì)于資源比較緊張的應(yīng)用還是很劃不來(lái)的。

更多詳細(xì)的關(guān)于UFM的信息請(qǐng)大家參考altera提供的MAX II datasheet。下面介紹一個(gè)使用并行接口讀寫UFM的實(shí)例，以及功能仿真。

新建一個(gè)工程，名為ufmtest，頂層模塊ufmtest.v，代碼如下：

module ufmtest（

databus，addr，

nerase，nread，nwrite，

data_valid，nbusy

）;

inout［15:0］ databus; //Flash數(shù)據(jù)總線

input［8:0］ addr; //Flash地址總線

input nerase; //擦除Flash某一扇區(qū)信號(hào)

input nread; //讀Flash信號(hào)

input nwrite; //寫Flash信號(hào)

output data_valid; //Flash數(shù)據(jù)輸出有效信號(hào)

output nbusy; //Flash忙信號(hào)

assign databus = nwrite ？ dataout:16‘hzzzz; //寫信號(hào)有效時(shí)，F(xiàn)lash數(shù)據(jù)總線作為輸入

assign datain = databus; //寫入Flash數(shù)據(jù)總線連接

wire［15:0］ datain; //Flash寫入數(shù)據(jù)

wire［15:0］ dataout; //Flash讀出數(shù)據(jù)

//例化UFM（Flash）模塊

para_ufm para_ufm_inst （

.addr （ addr ），

.datain （ datain ），

.nerase （ nerase），

.nread （ nread ），

.nwrite （ nwrite），

.data_valid （ data_valid ），

.dataout （ dataout ），

.nbusy （ nbusy ）

）;

endmodule

但是在例化UFM模塊之前，大家需要先在MegaWizard Plug-In Manager里添加一個(gè)Flash模塊。步驟如下：

1，點(diǎn)擊菜單欄里的ToolsàMegaWizard Plug-In Manager。彈出如下，點(diǎn)擊next。

2，接著選擇Memory Compiler下的Flash Memory，然后在What name do you want for the output file？下路徑的最后添加輸出文件名為para_ufm，點(diǎn)擊next.

3，接下來(lái)一路Next，需要更改設(shè)置的地方如下（我也不多廢話，大家一看都明白）：

完成上面步驟以后編譯工程，編寫testbench如下：

`timescale 1ns/1ns

module tb_ufmtest（）;

//inout

wire［15:0］ databus; //Flash數(shù)據(jù)總線

//input

wire data_valid; //Flash數(shù)據(jù)輸出有效信號(hào)

wire nbusy; //Flash忙信號(hào)

//output

reg［8:0］ addr; //Flash地址總線

reg nerase; //擦除Flash某一扇區(qū)信號(hào)

reg nread; //讀Flash信號(hào)

reg nwrite; //寫Flash信號(hào)

reg［15:0］ databus_r; //測(cè)試模塊數(shù)據(jù)總線寄存器

reg［15:0］ rdback_data; //測(cè)試模塊數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)回讀寄存器

assign databus = nwrite ？ 16’hzzzz:databus_r;

ufmtest ufmtest（

.databus（databus），

.addr（addr），

.nerase（nerase），

.nread（nread），

.nwrite（nwrite），

.data_valid（data_valid），

.nbusy（nbusy）

）;

parameter DELAY_600US = 600_000， //600us延時(shí)

DELAY_2US = 2_000， //2us延時(shí)

DELAY_5US = 5_000; //5us延時(shí)

initial begin

nerase = 1;

nread = 1;

nwrite = 1;

addr = 0;

databus_r = 0;

#DELAY_600US; //0地址寫入數(shù)據(jù)99

databus_r = 99;

addr = 9‘d0;

nwrite = 0;

#DELAY_5US;

nwrite = 1;

@ （posedge nbusy）;

#DELAY_5US; //0地址讀出數(shù)據(jù)，保存到寄存器rdback_data中

databus_r = 16’hff;

addr = 9‘d0;

nread = 0;

#DELAY_5US;

nread = 1;

@ （posedge data_valid）;

rdback_data = databus;

#DELAY_600US;

$stop;

end

endmodule

仿真波形如下：