ゲート・アレイに搭載予定の、ゲート規模や内蔵RAMなどの情報を入力して、シリーズやマスターを選択することで、そのマスターに収まるかどうかを、確認するためのツールです。
このG/A RAMライブラリ作成ツールを使うと、以下のライブラリを作成することができます。
(1) RTLシミュレーション用ライブラリ (_rtl.lib, _rtl.vhd)
弊社ゲートアレイ同期RAMのRTLシミュレーション用ライブラリです。
ここで、Verilog記述用のファイル名は、"(RAMセル名)_rtl.lib"で、VHDL記述用のファイル名は、"(RAMセル名)_rtl.vhd"です。
(2) バス記述用ラッパーの例 (_wrp.v, _wrp.vhdS)
上記(1)のRAMモデルは、入出力ピンがバス記述になっておらず、接続に手間がかかります。そこで、それらのピンをバス記述へ変換するためのモジュールです。ただし、これを用いると、階層が1つ増えます。そして、このモジュールは、必ずしも使用する必要はありませんが、このモジュールを使用した場合は、お客様のRTL記述ファイルと一緒に、このファイルもお送りください。
ここで、このモジュール名は、"(RAMセル名)_wrp"になります。 また、Verilog記述用のファイル名は、"(RAMセル名)_wrp.v"で、VHDL記述用のファイル名は、"(RAMセル名)_wrp.vhd"です。
(3) 論理合成用モジュール(S1L50000シリーズのみ)
S1L50000シリーズの同期RAMは、非同期RAMにd-FFなどの回路を付加したソフトマクロです。そして、そのソフトマクロは、このモジュールを論理合成することで実現されます。つきましては、論理合成される場合は、このドキュメントの 3-2章をご参照くださり、お客様のRTLと一緒に、このファイルも合成してください。
また、弊社で論理合成させていただく場合は、お客様のRTL記述ファイルと一緒に、このファイルもお送りください。
ここで、Verilog記述用のファイル名は、"(RAMセル名)_syn.lib" で、VHDL 記述用のファイル名は、"(RAMセル名)_syn.vhd"です。
以下に、このライブラリに関する一般的な注意を記します。
S1L50000シリーズ同期RAMは、ソフトマクロです。しかし、RTL上では、1つのマクロとして扱い、論理合成以降で、ソフトマクロとして扱います。
以下に、S1L50000シリーズ同期RAMのシミュレーションや動作に関する注意を記します。
以下に、S1L50000シリーズ同期RAMを含んだRTLを、論理合成する場合の注意を記します。
例) set link_library { * s1l50000_33v.db }
例) set_dont_touch s1l50000/DL2
例) read_verilog SK06008X_syn.v
以下に、S1L50000シリーズ同期RAMの概要を説明します。
S1L50000シリーズ同期RAMのセル名は、以下のように、その大きさによって決まります。
ここで、 www: ワード深さ(ワード数)を、16進数で表した3桁の文字
bb: ワード幅(ビット数)を、16進数で表現した2桁の文字
表1. 1ポートRAMのセル名例
| ビット/ワード | 32 Word | 64 Word | 128 Word | 256 Word |
|---|---|---|---|---|
| 8 bit | SJ02008X | SJ04008X | SJ08008X | SJ10008X |
| 10 bit | SJ0200AX | SJ0400AX | SJ0800AX | SJ1000AX |
| 16 bit | SJ02010X | SJ04010X | SJ08010X | SJ10010X |
| 32 bit | SJ02020X | SJ04020X | SJ08020X | SJ10020X |
表2. 2ポートRAMのセル名例
| ビット/ワード | 32 Word | 64 Word | 128 Word | 256 Word |
|---|---|---|---|---|
| 8 bit | SK02008X | SK04008X | SK08008X | SK10008X |
| 10 bit | SK0200AX | SK0400AX | SK0800AX | SK1000AX |
| 16 bit | SK02010X | SK04010X | SK08010X | SK10010X |
| 32 bit | SK02020X | SK04020X | SK08020X | SK10020X |
S1L50000シリーズ同期RAMのベーシック・セル数(BC数)は、非同期RAMに、以下の付加回路の大きさを加えたものになります。 ここで、非同期RAMの大きさは、S1L50000シリーズデザインガイドをご参照ください。
((アドレス・ピン数) + (ワード幅) × 2) × (D-FFのBC数) + 13 [BC]
((アドレス・ピン数) × 2 + (ワード幅) × 2) × (D-FFのBC数) + 13 [BC]
ここで、D-FFのBC数は、S1L50000シリーズMSIライブラリをご参照ください。ただし、とりあえずの目安をでよろしければ、ローノイズ・タイプSCAN―FFの10BCで計算するといいでしょう。
表3に、同期1ポートRAMの端子説明を示します。
表3.同期1ポートRAM端子説明
| 端子名 | 信号名 | 説明 |
|---|---|---|
| CK | クロック入力 | このクロック入力(CK)の立ち上がりエッジ(L->H)で、FCS以外の入力信号をラッチします。 |
| XCS | チップ・セレクト入力 | CKでラッチされた値が、Lowの場合、RAMが動作します。このラッチされた値が、Highの場合は、出力Y*が不定になり、直前のデータは保持されないことにご注意ください。 |
| XWE | ライト・イネーブル入力 | CKでラッチされた値が、Lowの場合は、書き込み動作を、それがHighの場合は、読み出し動作を行います。 |
| A0 ~ An | アドレス入力 | アドレス入力端子です。 |
| D0 ~ Dn | データ入力 | 書き込みデータ入力端子です。 |
| Y0 ~ Yn | データ出力 | 読み出し動作時には、CKの立ち上がりエッジからアクセス時間後に、読み出しデータが出力されます。書き込み動作時には、サイクルの前半は不定で、後半に書き込んだデータが読み出されます。 |
| FCS | 強制チップ・セレクト入力 | テスト時に、非同期RAMを強制的にディスエイブルするために用います。通常使用時は、Highに固定してください。 |
同期1ポートRAMは、図1のように、非同期1ポートRAMとD-FFとゲートを用いて構成されています。

図2と図3に、同期1ポートRAMのタイミング図を示し、表4に、タイミング・データを示します。


表4.同期1ポートRAMタイミング・データ
| 端子名 | 信号名 | 説明 |
|---|---|---|
| アクセス・タイム | tACS | (D-FF遅延)+(非同期RAMアクセス・タイム) |
| 入力信号セットアップ・タイム | tSI | D-FFのセットアップ・タイム |
| 入力信号ホールド・タイム | tHI | D-FFのホールド・タイム |
| 出力ホールド・タイム | tHO | (D-FF遅延)+(非同期RAM出力ホールド・タイム) |
| クロック・ハイ・パルス幅 | tWH | (非同期RAMライト・パルス幅)+(マージン) |
| 書き込み後読み出し遅延 | tDWR | (非同期RAM・RWアクセス・タイム)+(DL2遅延)+(OR21遅延) |
表5に、同期2ポートRAMの端子説明を示します。
表5.同期2ポートRAM端子説明
| 名称 | 記号 | 説明 |
|---|---|---|
| CK | クロックA入力 | ポートA(書き込みポート)用のクロック入力です。このクロック入力(CKA)の立ち上がりエッジ(L->H)で、ポートAの入力信号(XWAとAA*とD*)をラッチします。 |
| XWA | ライト・イネーブル入力 | CKAでラッチされた値が、Lowの場合は、書き込み動作を行います。 |
| AA0 ~ AAn | ライト・アドレス入力 | 書き込みポート用アドレス入力端子です。 |
| D0 ~ Dn | データ入力 | 書き込みデータ入力端子です。 |
| CKB | クロックB入力 | ポートB(読み出しポート)用のクロック入力です。このクロック入力(CKB)の立ち上がりエッジ(L->H)で、ポートBの入力信号(XRBとAB*)をラッチします。 |
| XRB | リード・イネーブル入力 | CKBでラッチされた値が、Lowの場合は、読み出し動作を行います。この入力が、Highの場合は、出力Y*が不定になる(直前のデータを保持しない)ことにご注意ください。 |
| Y0 ~ Yn | データ出力 | 読み出し動作時には、CKBの立ち上がりエッジからアクセス時間後に、読み出しデータが出力されます。 |
| FCS | 強制チップ・セレクト入力 | テスト時に、非同期RAMを強制的にディスエイブルするために用います。通常使用時は、Highに固定してください。 |
同期2ポートRAMは、図4のように、非同期2ポートRAMとD-FFとゲートを用いて構成されています。

図5と図6に、同期2ポートRAMのタイミング図を示し、表6に、タイミング・データを示します。


表6.同期2ポートRAMタイミング・データ
| 名称 | 記号 | 説明 |
|---|---|---|
| アクセス・タイム | tACS | (D-FF遅延)+(非同期RAMアクセス・タイム) |
| 入力信号セットアップ・タイム | tSI | D-FFのセットアップ・タイム |
| 入力信号ホールド・タイム | tHI | D-FFのホールド・タイム |
| 出力ホールド・タイム | tHO | (D-FF遅延)+(非同期RAM出力ホールド・タイム) |
| クロック・ハイ・パルス幅 | tWH | 非同期RAMライト・パルス幅+マージン |
| 同じアドレスへの同時書き込み後読み出し遅延 | tDWR | CKAに対して、(DL2遅延)+(IN1遅延)+(NO2遅延)+(非同期RAMアクセス・タイム) |