現(xiàn)代的ic芯片包含豐富的觸發(fā)器(編輯修改稿)
2025-07-25 20:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 周期變化更快的異步數(shù)據(jù)時(shí)，就必須插入一個(gè)異步先進(jìn)先出(FIFO)存貯器作為一個(gè)彈性緩存，該FIFO存貯器由配備獨(dú)立的讀、寫地址計(jì)數(shù)器的雙口RAM和數(shù)據(jù)端口組成。雙口RAM和FIFO存貯器的專用IC很多，在FPGA(如Xilinx的Virtex)中也嵌入了雙口RAM。FPGA雙口RAM深度從16位(用查表邏輯實(shí)現(xiàn))到256位甚至4096位(由片上BlockRAM實(shí)現(xiàn))，輸入和輸出的時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于100MHz。 真正雙端口存貯器的每個(gè)端口的工作相互獨(dú)立。寫入端采用連續(xù)的寫入時(shí)鐘并通過(guò)激活WRITE ENABLE端來(lái)寫入數(shù)據(jù)。讀取端采用連續(xù)的讀取時(shí)鐘并通過(guò)激活READ ENABLE端來(lái)讀取數(shù)據(jù)。為了避免出現(xiàn)解碼差錯(cuò)，建議兩個(gè)端口都采用格雷碼尋址方式。在FIFO中，如果兩個(gè)端口采用相同序列，那么地址代碼序列是不相關(guān)的。因?yàn)樵谌我獾奶冎兄挥幸粋€(gè)位改變，格雷碼特別適合于時(shí)鐘域邊界的數(shù)據(jù)傳輸。 空狀態(tài)運(yùn)行 在真實(shí)的雙端口存貯器中，每個(gè)端口都在其各自的時(shí)鐘域中同步工作。兩個(gè)時(shí)鐘域只有在FULL和EMPTY等極端狀態(tài)下才進(jìn)行相互通訊，因而需要特別注意這兩種標(biāo)記。更確切地說(shuō)，因?yàn)榍把囟际峭叫盘?hào)，難以控制的僅僅是這些信號(hào)的后沿。 寫操作時(shí)FULL有效，這樣信號(hào)前沿就與寫入端口同步，這是唯一要用到標(biāo)記的端口。讀操作時(shí)EMPTY有效，這樣信號(hào)前沿就與讀端口同步，這也是唯一要用到標(biāo)記的端口。只有這兩個(gè)標(biāo)記的后沿需要跨過(guò)兩個(gè)時(shí)鐘域。幸運(yùn)的是，即使是高速系統(tǒng)也允許FULL和EMPTY的后沿存在一定的同步延遲，這種延遲僅會(huì)減慢特殊情況出現(xiàn)后系統(tǒng)重啟動(dòng)的速度。 通常，F(xiàn)ULL和EMPTY的兩種極端情形可通過(guò)相同的條件，即寫入和讀取地址的等價(jià)性來(lái)表示。區(qū)分兩者的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是通過(guò)比較兩個(gè)計(jì)數(shù)器中最重要的兩個(gè)地址位來(lái)設(shè)置或清零兩者共用的一個(gè)鎖存器?？梢园训刂酚?jì)數(shù)順序用環(huán)形圖來(lái)表示，二進(jìn)制及格雷碼中的兩個(gè)最大位
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