CN102866874B - 通用异步fifo模块存储方法 - Google Patents

Abstract

通用异步FIFO模块存储方法，涉及通用异步FIFO模块存储方法。它为了解决解决现有异步FIFO模块存在对于D锁存器存储结构FIFO的IP核不能够使用问题。本发明通过输入信号给FIFO模块实现复位，当清零信号为高，在任意写信号或读信号上升沿到来时，根据写地址和读地址的关系判断双口RAM是否将要写满或读空，并据此置位标志位flag，当清零信号为高时判断FIFO模块的写使能位是否为高，若是则返回程序顶部，若否则向RAM写入当前数据返回程序顶部；当清零信号为高时判断FIFO模块的读使能位是否为高，若是则返回程序顶部；若否则从RAM向外读当前数据返回程序顶部。本发明适用于电子领域。

Description

通用异步FIFO模块存储方法

技术领域

本发明涉及一种存储方法，具体涉及通用异步FIFO模块存储方法。

背景技术

现有的异步FIFO模块都是针对RAM架构设计的，例如Altera公司设计的FIFO模块IP核，其内部的存储空间是双口RAM。对于FPGA，RAM以及部分CPLD，这种架构是有效和可以使用的，但是对于某些型号的CPLD，例如EPM1270系列，由于它的内部不存在RAM存储结构，而只有基于D锁存器的存储结构。因此现有的异步FIFO模块存在对于D锁存器的存储结构FIFO的IP核不能够使用的问题。

发明内容

本发明为了解决现有的异步FIFO模块存在对于D锁存器的存储结构FIFO的IP核不能够使用的问题，从而提出了通用异步FIFO模块存储方法。

通用异步FIFO模块存储方法，它包括下述步骤：

步骤一、通过输入信号给FIFO模块实现复位，用于将FIFO模块的地址位和状态位初始化，执行步骤二；

步骤二、判断FIFO模块的清零信号是否为低，判断为是，执行步骤一；判断为否，执行步骤三；

步骤三、判断FIFO模块的输入信号是否为读信号，判断为是，执行步骤四；判断为否，执行步骤五；

步骤四、判断所述读信号上升沿是否到来，判断为是，执行步骤十二和步骤六；判断为否，执行步骤二；

步骤五、判断FIFO模块的写信号上升沿是否到来，判断为是，同时执行步骤十和步骤六；判断为否，执行步骤二；

步骤六、判断读地址是否等于写地址加1，判断为是，执行步骤七；判断为否，执行步骤八；

步骤七、将RAM状态辅助标志位flag置1，执行步骤二；

步骤八、判断写地址是否等于读地址加1，判断为是，执行步骤九；判断为否，执行步骤二；

步骤九、将RAM状态辅助标志位flag置0，执行步骤二；

步骤十、判断FIFO模块的写使能位是否为高，判断为是，执行步骤二；判断为否，执行步骤十一；

步骤十一、向RAM写入当前数据，返回执行步骤二；

步骤十二、判断FIFO模块的读使能位是否为高，判断为是，执行步骤二；判断为否，执行步骤十三；

步骤十三、从RAM向外读当前数据，返回执行步骤二。

本发明所述的通用异步FIFO模块存储方法达到了对于D锁存器的存储结构FIFO的IP核能够使用的目的，它不但能够在RAM结构下运行，也能够在基于D锁存器存储结构的PLD器件上运行，使得不同时钟域的数字电路能够进行互不干扰的有效地信息交互。

附图说明

图1为通用异步FIFO模块存储方法的工作流程图，

图2为步骤步骤十一向RAM写入当前数据的具体步骤流程图；

图3为步骤十三从RAM向外读当前数据的具体步骤流程图；

图4为具体实施方式一的仿真波形图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的通用异步FIFO模块存储方法的步骤为：

步骤一、通过输入信号给FIFO模块实现复位，用于将FIFO模块的地址位和状态位初始化，执行步骤二；

步骤二、判断FIFO模块的清零信号是否为低，判断为是，执行步骤一；判断为否，执行步骤三；

步骤三、判断FIFO模块的输入信号是否为读信号，判断为是，执行步骤四；判断为否，执行步骤五；

步骤四、判断所述读信号上升沿是否到来，判断为是，执行步骤十二和步骤六；判断为否，执行步骤二；

步骤五、判断FIFO模块的写信号上升沿是否到来，判断为是，同时执行步骤十和步骤六；判断为否，执行步骤二；

步骤六、判断读地址是否等于写地址加1，判断为是，执行步骤七；判断为否，执行步骤八；

步骤七、将RAM状态辅助标志位flag置1，执行步骤二；

flag为RAM状态辅助标志位，为1时表示RAM将要被写满，为0时表示RAM将要被读空，

步骤八、判断写地址是否等于读地址加1，判断为是，执行步骤九；判断为否，执行步骤二；

步骤九、将RAM状态辅助标志位flag置0，执行步骤二；

步骤十、判断FIFO模块的写使能位是否为高，判断为是，执行步骤二；判断为否，执行步骤十一；

步骤十一、向RAM写入当前数据，返回执行步骤二；

步骤十二、判断FIFO模块的读使能位是否为高，判断为是，执行步骤二；判断为否，执行步骤十三；

步骤十三、从RAM向外读当前数据，返回执行步骤二。

本实施方式本不但能够在RAM结构下运行，也能够在基于D锁存器存储结构的PLD器件上运行，使得不同时钟域的数字电路能够进行互不干扰的有效地信息交互。

本实施方式可以实现任意深度的异步FIFO传输，不会发生数据错误和覆盖，当平均读速度比写速度快时，也不会发生数据丢失，可以在所有FPGA和CPLD上运行，不会受PLD器件的架构的影响，克服了Altera公司设计的IP核不能在某些CPLD中使用的毛病。仿真结果如图4所示。

具体实施方式二、结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的通用异步FIFO模块存储方法的区别在于，步骤十一所述的向RAM写入当前数据的具体步骤为：

步骤十一一、判断写地址是否等于读地址，判断为是，执行步骤十一三；判断为否，执行步骤十一二；

步骤十一二、向RAM写入当前数据，写地址加1，写满标志置0，执行步骤二；

步骤十一三、判断RAM状态辅助标志位flag是否为真，判断为是，执行步骤十五；判断为否，执行步骤十四；

步骤十一四、写满标志置1，执行步骤二；

步骤十一五、向RAM写入当前数据，写地址加1，写满标志置0，执行步骤二。

具体实施方式三、结合图3具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的通用异步FIFO模块存储方法的区别在于，步骤十三所述的从RAM向外读当前数据的具体步骤为：

步骤十三一、判断读地址是否等于写地址，判断为是，执行步骤十三二；判断为否，执行步骤十三三；

步骤十三二、判断RAM状态辅助标志位flag是否为假，判断为是，执行步骤十三五；判断为否，执行步骤十三四；

步骤十三三、从RAM向外读当前数据，读地址加1，读空标志置0，执行步骤二；

步骤十三四、读空标志置1，执行步骤二；

步骤十三五、从RAM向外读当前数据，读地址加1，读空标志置0，执行步骤二。

本发明的原理为：先给FIFO复位，将地址和状态位初始化，当清零信号为低时，系统一直处于复位状态：当清零信号为高，在任意写信号或读信号上升沿到来时，根据写地址和读地址的关系判断双口RAM是否将要写满或读空，并据此置位标志位RAM状态辅助标志位flag，若写地址加1等于读地址，则将RAM状态辅助标志位flag置1，若写地址等于读地址加1，则将RAM状态辅助标志位flag置0，其它的情况RAM状态辅助标志位flag保持不变。

当清零信号为高，写信号上升沿到来时，检查写使能位，当其为高时，返回程序顶部，重新检查清零信号,当其为低时，检查写地址和读地址的关系。当写地址不等于读地址时，向RAM写入当前数，写地址加1，写满标志置0；当写地址等于读地址时，根据RAM状态辅助标志位flag的真假决定是正常写数还是置位写满标志位，完成操作后返回程序顶部。

当清零信号为高，读信号上升沿到来时，检查读使能位，当其为高时，返回程序顶部，重新检查清零信号,当其为低时，检查写地址和读地址的关系。当写地址不等于读地址时，从RAM向外输出数据，读地址加1，读空标志置0；当写地址等于读地址时，根据RAM状态辅助标志位flag的真假决定是正常读数还是置位读空标志，完成操作后返回程序顶部。

Claims (3)

1.通用异步FIFO模块存储方法，其特征在于：它包括下述步骤：

步骤一、通过输入信号给FIFO模块实现复位，用于将FIFO模块的地址位和状态位初始化，执行步骤二；

步骤二、判断FIFO模块的清零信号是否为低，判断为是，执行步骤一；判断为否，执行步骤三；

步骤三、判断FIFO模块的输入信号是否为读信号，判断为是，执行步骤四；判断为否，执行步骤五；

步骤四、判断所述读信号上升沿是否到来，判断为是，同时执行步骤十二和步骤六；判断为否，执行步骤二；

步骤五、判断FIFO模块的写信号上升沿是否到来，判断为是，同时执行步骤十和步骤六；判断为否，执行步骤二；

步骤六、判断读地址是否等于写地址加1，判断为是，执行步骤七；判断为否，执行步骤八；

步骤七、将RAM状态辅助标志位flag置1，执行步骤二；

步骤八、判断写地址是否等于读地址加1，判断为是，执行步骤九；判断为否，执行步骤二；

步骤九、将RAM状态辅助标志位flag置0，执行步骤二；

步骤十、判断FIFO模块的写使能位是否为高，判断为是，执行步骤二；判断为否，执行步骤十一；

步骤十一、向RAM写入当前数据，返回执行步骤二；

步骤十二、判断FIFO模块的读使能位是否为高，判断为是，执行步骤二；判断为否，执行步骤十三；

步骤十三、从RAM向外读当前数据，返回执行步骤二。

2.根据权利要求1所述的通用异步FIFO模块存储方法，其特征在于：步骤十一所述的向RAM写入当前数据的具体步骤为：

步骤十一一、判断写地址是否等于读地址，判断为是，执行步骤十一三；判断为否，执行步骤十一二；

步骤十一二、向RAM写入当前数据，写地址加1，写满标志置0，执行步骤二；

步骤十一三、判断RAM状态辅助标志位flag是否为真，判断为是，执行步骤十一五；判断为否，执行步骤十一四；

步骤十一四、写满标志置1，执行步骤二；

步骤十一五、向RAM写入当前数据，写地址加1，写满标志置0，执行步骤二。

3.根据权利要求1所述的通用异步FIFO模块存储方法，其特征在于：步骤十三所述的从RAM向外读当前数据的具体步骤为：

步骤十三一、判断读地址是否等于写地址，判断为是，执行步骤十三二；判断为否，执行步骤十三三；

步骤十三二、判断RAM状态辅助标志位flag是否为假，判断为是，执行步骤十三五；判断为否，执行步骤十三四；

步骤十三三、从RAM向外读当前数据，读地址加1，读空标志置0，执行步骤二；

步骤十三四、读空标志置1，执行步骤二；

步骤十三五、从RAM向外读当前数据，读地址加1，读空标志置0，执行步骤二。