如何使用verilog最有效地将rgb图片输入FPGA

Question

我正在尝试为 FPGA 编程编写一个 verilog 代码，我将在其中实现一个 VGA 应用程序。我使用 Quartus II 和 Altera DE2。

目前，我的目标是在编译过程中获得 640x480 rgb 图像（方法无关紧要，只要它有效且高效）。我想出的最佳解决方案是使用 matlab 将图片转换为 rgb 十六进制文件，并使用 $readmemh 将它们放入寄存器中。

但正如这里所讨论的：verilog $readmemh takes too much time for 50x50 pixel rgb image

这需要太多时间，而且显然没有办法用这种方法解决它。如果只是时间问题就好了，但也有大小问题，640x480 几乎占用了大部分可用空间。

我希望的是某种系统函数或可变类型的 verilog 能够以不同的方式获取和存储图片，这样大小就不再是问题了。我已经检查了 verilog 和 quartus 网页的解决方案，但我相信应该有一种更快的方法来完成这项一般任务，而不是从头开始编写一些东西。

200x200 自述文件尝试的编译报告：

Answer 1

根据您的编译报告，我建议您使用块 ROM（或 RAM）内存，而不是寄存器来存储图像。

此时您正在使用分布式 RAM，即 FPGA 的每个小逻辑块内可用的内存。这使得分布式 RAM 成为小型存储器的理想选择。但是当涉及到大内存时，这可能会导致额外的连线延迟并增加合成时间（合成器需要连线所有这些模块）。

另一方面，块 RAM 是一个专用两端口内存，包含几千位（取决于您的设备和制造商）的 RAM。这就是为什么您应该将块 RAM 用于大型存储器，而将分布式 RAM 用于 FIFO 或小型存储器。 Cyclone IV EP4CE115F29（在 DE2-115 中可用）有 432 个 M9K 内存块（3981312 个内存位）。

重要的一点，分布式 RAM 的 READ 操作是异步的（一旦给出地址就从内存中读取数据，不等待时钟沿），但对于块 RAM 是同步的。 em>

单口ROM存储器示例（Quartus II Verilog Template）：

module single_port_rom
#(parameter DATA_WIDTH=8, parameter ADDR_WIDTH=8)
(
    input [(ADDR_WIDTH-1):0] addr,
    input clk, 
    output reg [(DATA_WIDTH-1):0] q
);

    // Declare the ROM variable
    reg [DATA_WIDTH-1:0] rom[2**ADDR_WIDTH-1:0];

    initial
    begin
        $readmemh("single_port_rom_init.txt", rom);
    end

    always @ (posedge clk)
    begin
        q <= rom[addr];
    end

endmodule