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标题: FPGA,FIFO,RAM等相关知识(4) [打印本页]

作者: yuyang911220    时间: 2015-7-28 19:44     标题: FPGA,FIFO,RAM等相关知识(4)

显然起始指针无需为“0000”。假设它为“0100”,并且FIFO为空,那么8个字节会使wr_ptr_bin =“1100”,, rd_ptr_bin 仍然为“0100”。这又说明FIFO为满。
在Vijay A. Nebhrajani的这篇《异步FIFO结构》文章中说明了怎样运用格雷码来设置空满的条件,但没有说清为什么深度为8的FIFO其读写指针要用3+1位的格雷码来实现,而3+1位的格雷码可以表示16位的深度,而真实的FIFO只有8位,这是怎么回事?而这个问题在Clifford E. Cummings的文章中得以解释。三位格雷码可表示8位的深度,若在加一位最为MSB,则这一位加其他三位组成的格雷码并不代表新的地址,也就是说格雷码的0100表示表示7,而1100仍然表示7,只不过格雷码在经过一个以0位MSB的循环后进入一个以1为MSB的循环,然后又进入一个以0位MSB的循环,其他的三位码仍然是格雷码,但这就带来一个问题,在0100的循环完成后,进入1000,他们之间有两位发生了变换,而不是1位,所以增加一位MSB的做法使得该码在两处:0100~1000,1100~0000有两位码元发生变化,故该码以不是真正的格雷码。增加的MSB是为了实现空满标志的计算。Vijay A. Nebhrajani的文章用格雷码转二进制,再转格雷码的情况下提出空满条件,仅过两次转换,而Clifford E. Cummings的文章中直接在格雷码条件下得出空满条件。其实二者是一样的,只是实现方式不同罢了。
第二种算法:Clifford E. Cummings的文章中提到的STYLE#2。它将FIFO地址分成了4部分,每部分分别用高两位的MSB 00 、01、 11、 10决定FIFO是否为going full 或going empty (即将满或空)。如果写指针的高两位MSB小于读指针的高两位MSB则FIFO为“几乎满”,
若写指针的高两位MSB大于读指针的高两位MSB则FIFO为“几乎空”。
在Vijay A. Nebhrajani的《异步FIFO结构》第三部分的文章中也提到了一种方法,那就是方向标志与门限。设定了FIFO容量的75%作为上限,设定FIFO容量的25%为下限。当方向标志超过门限便输出满/空标志,这与Clifford E. Cummings的文章中提到的STYLE #2可谓是异曲同工。他们都属于保守的空满判断。其实这时输出空满标志FIFO并不一定真的空/满。
说到此,我们已经清楚地看到,FIFO设计最关键的就是产生空/满标志的算法的不同产生了不同的FIFO。但无论是精确的空满还是保守的空满都是为了保证FIFO工作的可靠。

随机存取存储器RAM 随机存取存储器(英文:random access memory,RAM)又称作“随机存储器”,是与CPU直接交换数据的内部存储器,也叫主存。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
存储单元的内容可按需随意取出或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。 按照存储信息的不同,随机存储器又分为静态随机存储器(英文:Static RAM,SRAM)和动态随机存储器(英文Dynamic RAM,DRAM)。
特点
一个长期的存储设备中(例如
硬盘)。RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM不会。
对静电敏感
正如其他精细的集成电路,随机存取存储器对环境的静电荷非常敏感。静电会干扰存储器内电容器的电荷,引致数据流失,甚至烧坏电路。故此触碰随机存取存储器前,应先用手触摸金属接地。
访问速度
现代的随机存取存储器几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的,存取延迟

笔记本电脑内存
和其他涉及机械运作的存储设备相比,也显得微不足道。
需要刷新(再生)
现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1(二进制),未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形,若不作特别处理,数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态,然后按照原来的状态重新为电容器充电,弥补流失了的电荷。需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。
2类别
根据存储单元的工作原理不同, RAM分为静态RAM和动态RAM。
静态随机存储器(SRAM)
静态存储单元是在静态触发器的基础上附加门控管而构成的。因此,它是靠触发器的自保功能存储数据的。
动态随机存储器(DRAM)
动态RAM的存储矩阵由动态MOS存储单元组成。动态MOS存储单元利用MOS管




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