write_first/read_first/no_change什么区别

无论是用XPM_MEMORY还是IP Core的方式调用各种类型的RAM（单端口、简单双端口或真双端口），都会遇到这样一个参数：Write Mode。该参数有三个可选值，分别为write_first、read_first和no_change。那么这三个值到底有什么区别呢？应用场景又如何？本质上，这个参数是用来解决读写冲突即同时对同一地址进行读写操作时，写入该地址的数据是什么，读出该地址的数据是什么。

write_first

首先看write_first（又称为Read after Write，即先写后读或写优先），如图1所示，相应的读写时序如图2所示。不难看出，当写使能WEA有效时（高有效），此时读依然有效，故该模式下从地址bb和cc读出的是新写入的数据1111和2222，也意味着写入地址bb和cc的数据分别为1111和2222。

图1

图2

read_first

再看read_first（又称为Read before Write，即先读后写或读优先），如图3所示，相应的读写时序如图4所示。此时，从时序图中可以看出读出的是该地址上的原有数据，同时会把新数据写入该地址。

图3

图4

no_change

最后我们看看no_change（No Read on Write，保持模式），如图5所示，相应的读写时序如图6所示。可以看出，一旦写操作有效，读操作即无效，此时输出端口保持写操作之前读出的数据不变。

图5

图6

三种模式让很多初学者觉得困惑。实际上，这并没有什么神秘感，我们可以通过RTL代码实现这三种功能，如图7～图9所示。可以看到write_first由if else语句完成，we有效时写入新数据，同时输出等于输入，无效时输出等于该地址原有数据。read_first由if语句完成，写法类似于移位寄存器，这就是为什么写有效时读出的是该地址上的原有数据。no_change由if else语句完成，dout在if分支上没有被赋值，故保持不变，这是实现no_change的关键点。

write_fisrt Verilog代码：

图7

read_fisrt Verilog代码：

图8

no_change Verilog代码：

图9

从代码风格的角度而言，实现这三种功能是非常容易的。这也进一步验证了RTL代码风格对设计的影响。因此，对于初学者而言，可以多花些时间研究代码风格，很可能会有事半功倍的效果。

思考一下：

对于一个单端口RAM，采用RTL代码描述，如何在同一个模块中实现如下功能：

（1）宽度可配置

（2）深度可配置

（3）写模式可配置