使用128×8 RAM的512×8 RAM设计

什么是RAM？

RAM全称为Random Access Memory（随机存储器），是计算机实现快速读写的存储介质。RAM中的数据可以被任意次数地读取、写入，因此被称为随机访问。它的读写速度比硬盘等存储介质快很多，但是需要连续地供电以保持数据的有效性。

什么是128×8 RAM？

128×8 RAM指的是一个内存芯片，它有128个存储单元，每个存储单元有8位（1字节）的存储空间。这样的内存芯片通常用于小型电子设备中，比如智能手表、计算器等。

为什么要设计512×8 RAM？

虽然128×8 RAM足够满足小型电子设备的存储需求，但是在一些大型计算机或者数据处理设备中，需要更多的存储空间。在这种情况下，可以使用多个128×8 RAM组成一个更大的存储器，比如512×8 RAM。

如何设计512×8 RAM？

设计512×8 RAM需要考虑一些实际问题。由于128×8 RAM的读写速度比较快，我们可以在512×8 RAM中使用多个128×8 RAM并联的形式，来提升整个内存的读写速度。此外，由于512×8 RAM需要更多的存储空间，我们需要考虑内存地址分配的问题，保证数据的有效性。

下面是一段使用Verilog语言实现的512×8 RAM设计方案代码片段：

module RAM512x8(clk, addr, din, write, dout);

  input clk; // 时钟信号
  input[8:0] addr; // 存储地址
  input[7:0] din; // 写入数据
  input write; // 写入使能信号
  output[7:0] dout; // 读出数据

  wire[7:0] dout0, dout1, dout2, dout3; // 存储器读出数据
  reg[7:0] mem0[0:127], mem1[0:127], mem2[0:127], mem3[0:127]; // 四个128×8 RAM芯片数组

  assign dout = (addr>=384) ? dout3 : (addr>=256) ? dout2 : (addr>=128) ? dout1 : dout0; // 根据地址分配读出数据
  assign {dout3, dout2, dout1, dout0} = (addr[8]==1) ? mem3[addr[7:0]] : (addr[8]==0 && addr[7]>=1) ? mem2[addr[6:0]] : (addr[8]==0 && addr[7]==0 && addr[6]>=1) ? mem1[addr[5:0]] : mem0[addr[5:0]]; // 根据地址分配四个128×8 RAM内存读出数据

  always@(posedge clk) // 时钟上升沿触发
  begin
    if(write) // 写入使能
      begin
        case(addr[8])
          1 : mem3[addr[7:0]] <= din; // 写入数据到第四个128×8 RAM内存中
          0 : case(addr[7:6])
                2 : mem2[addr[6:0]] <= din; // 写入数据到第三个128×8 RAM内存中
                1 : mem1[addr[5:0]] <= din; // 写入数据到第二个128×8 RAM内存中
                0 : mem0[addr[5:0]] <= din; // 写入数据到第一个128×8 RAM内存中
              endcase
        endcase
      end
  end
endmodule

代码中的verilog实现了一个四个128×8 RAM芯片组成的512×8 RAM设计方案，利用case分支语句和assign关键字，根据不同的地址分配读写数据。