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利用FPGA实现同步FIFO设计。

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简介:
FIFO (First-In-First-Out) 是一种先进先出的数据缓存器,其显著特点是它不依赖于外部的读写地址线,从而使其操作更加便捷。然而,这种缓存器的主要局限性在于它只能以顺序的方式进行数据写入,并且只能按照递增的顺序读取数据。具体而言,其数据地址的更新由内部读写指针自动递增完成,与普通存储器不同的是,普通存储器可以通过地址线精确地控制读取或写入特定的内存位置。在数字ASIC/SOC设计领域,FIFO 经常被广泛采用。通常情况下,FIFO 被用于以下几个方面:首先,它可以用于跨时钟域的数据传输;其次,它能够对数据在发送到芯片外部之前进行暂存,例如在发送到DRAM或SRAM时;再次,它可以用来缓冲数据以供软件后续的查阅;最后,它还可以用于存储数据以备将来使用。此外,根据工作时钟域的不同,FIFO 又可以细分为同步 FIFO 和异步 FIFO。同步 FIFO 的写时钟和读时钟都与同一个时钟信号同步,其内部逻辑完全基于同步逻辑电路的应用场景通常是交互式的数据缓冲。而异步 FIFO 的写时钟和读时钟则采用异步的时钟信号驱动,其内部写逻辑和读逻辑之间的交互需要通过异步方式进行处理。因此, 异步 FIFO 更常被应用于跨时钟域的数据交互场景中.

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客服
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  • 基于FPGAFIFO
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    本项目探讨了在FPGA平台上实现同步FIFO的设计方法,优化数据传输效率与可靠性,并详细分析了其逻辑结构和应用前景。 FIFO(先进先出)是一种数据缓存器,与普通存储器的不同之处在于它不需要外部读写地址线。因此使用起来非常简单,但它的缺点是只能顺序地写入和读取数据,并且其内部的读写指针会自动加1来确定地址,不能像普通存储器那样通过地址线选择特定位置进行操作。 在数字ASIC/SOC设计中常常应用FIFO技术。它通常用于以下几种情况: - 跨时钟域的数据传输 - 在将数据发送到外部设备前暂时保存(例如向DRAM或SRAM发送) - 为软件保留数据以便后续查看 - 存储需要稍后使用的数据 根据工作时钟的不同,FIFO可以分为同步和异步两种类型。在同步FIFO中,读写操作由同一个时钟控制,并且内部所有逻辑都是基于这个时钟的同步处理方式;而在异步FIFO里,则是使用两个不同的时钟进行读写操作,这种设计通常用来实现跨不同频率时钟域的数据传输功能。
  • 基于FPGA的异FIFOFIFO工程源码
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    本项目提供基于FPGA的异步FIFO和同步FIFO的Verilog代码实现,适用于数据缓存需求场景。 基于Intel(Altera)的Quartus II平台实现异步FIFO与同步FIFO的工程源码:1、异步FIFO的设计采用指针法;同步FIFO的设计结合使用了指针法和计数器法;2、提供了详细的设计源码,包括详细的仿真源码、仿真设置以及仿真结果。
  • VerilogFIFO与异FIFO
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    本文介绍了使用Verilog语言设计和实现同步FIFO(先进先出)与异步FIFO的方法和技术,包括其工作原理、模块划分以及优化技巧。 本段落介绍了同步FIFO的工作原理,并提供了Verilog源代码。此外,还详细解释了异步FIFO的原理以及两种不同的实现方法,并附上了相应的Verilog源代码。
  • 基于FPGA的异FIFO
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    本项目聚焦于在FPGA平台上进行异步FIFO的设计与优化。通过硬件描述语言实现数据缓冲机制,有效解决了时钟域交叉问题,提高了系统稳定性和性能。 本设计使用16*8 RAM实现一个异步FIFO,并定义了以下功能: 1. 异步复位。 2. 当FIFO不为满且写使能有效时,在写时钟的上升沿向FIFO中写入数据。 3. 当FIFO不为空且读使能有效时,在读时钟的上升沿从FIFO中读出数据。 4. FIFO写满或读空的时候,分别产生满信号和空信号。 5. 一旦FIFO空或者满,进行复位操作。 文件包含QuartusII工程以及ModelSim仿真工具用于逻辑仿真和时序仿真的内容。
  • FPGA+Verilog+FIFO与异FIFO入门指南
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    本指南深入浅出地介绍了FPGA及Verilog编程基础,并详细讲解了如何设计和实现同步FIFO与异步FIFO,适合初学者快速上手。 同步FIFO与异步FIFO的基本工程代码(包含波形)已在Vivado 2019.1平台上验证通过。
  • FPGA上的异FIFO
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    本文章探讨了在FPGA平台上实现异步FIFO的设计方法和技术,深入分析其工作原理及优化策略。 本段落首先分析了异步FIFO设计的重点难点,并提供了详细的代码示例。 一、FIFO简单讲解 FIFO本质上是一个RAM结构,遵循“先进先出”的原则。 关键参数包括: - FIFO深度(即需要存储的数据量) - FIFO位宽(每个数据的宽度) 根据读写时钟是否相同,可以分为同步和异步两种类型。同步类型的读写操作使用相同的时钟信号,在实际应用中较少见;而异步FIFO则适用于不同的时钟域之间传输数据的情况,并且在设计过程中需要考虑适当的深度。 本次将要实现一个具体的异步FIFO实例,其深度设定为8,位宽同样设置为8。代码参考了关于“Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design”的相关学习资料。
  • 基于FIFOFPGA
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    本项目专注于使用先进先出(FIFO)技术在FPGA平台上进行高效数据处理的设计和实现,旨在优化硬件资源利用率及提高系统的实时响应性能。 标题“基于FIFO的FPGA实现”描述的是在FPGA平台上使用先进先出(First-In-First-Out, FIFO)技术进行数据处理的一种设计实践。FPGA是一种可编程逻辑器件,允许用户根据需求配置其内部结构以实现各种数字电路功能。 FIFO通常用于缓存或缓冲不同速度的数据流,解决传输速率不匹配的问题。在FPGA设计中,它常被应用于数据通信、接口设计和信号处理等领域,确保不同速度系统间的数据同步。 描述中的“视频课程配套代码”表明该压缩包包含学习资料,可能是某个FPGA课程的实战项目代码,帮助学生理解如何实际应用FIFO。提到的“小实验”和“小论文的代码”暗示了这可能是一个教学环节,通过编写实现代码深入理解FIFO的工作原理及FPGA设计流程。 标签“FPGA”和“FIFO”进一步确认主题核心内容,在FPGA硬件中实现FIFO的设计。这通常涉及使用VHDL或Verilog等硬件描述语言来定义逻辑结构、读写指针管理和存储阵列设计。 文件名中的uartfifo表明代码可能与UART(通用异步收发器)接口相关,用于设备间串行通信。在实现UART时,FIFO常被用来缓存发送和接收的数据以确保数据连续性和稳定性,避免丢失。 因此,该压缩包内容可能涵盖以下知识点: 1. FIFO的基本原理及工作模式。 2. 使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)设计FPGA上的FIFO。 3. 管理读写指针和检测空满标志的技巧。 4. FPGA中并行到串行、串行到并行转换与UART接口配合的应用。 5. UART协议理解,包括波特率、帧格式及错误检测机制。 6. 包括仿真、综合、布局布线和下载验证在内的FPGA设计流程。 7. 实验环境搭建技巧,如使用Xilinx或Altera开发工具。 8. 问题调试技术,例如利用逻辑分析仪查看通信数据。 通过学习这些内容可以掌握在FPGA中应用FIFO的具体方法,并提升对UART通信及整体硬件设计的理解。这不仅对于学术研究有价值,也适用于实际的硬件开发工作。
  • 基于Verilog的FIFO快速
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    本文章介绍了一种使用Verilog语言高效实现同步FIFO的方法,旨在为数字系统设计提供优化方案。 系统描述了使用Verilog硬件描述语言实现同步FIFO的硬件实现过程。
  • VerilogFIFO与异FIFO(含源代码及测试代码).doc
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    本文档深入探讨并提供源代码和测试代码,用于实现Verilog中的同步FIFO和异步FIFO设计。适合电子工程及相关领域的学习者参考使用。 本段落介绍如何用Verilog语言实现同步FIFO(先进先出)与异步FIFO,并附有源代码及测试代码。