Jump to content

    

нужен совет по реализации Asynchronous FIFO

Доброго дня уважаемым.

Трабла возникла с реализацией Asynchronous FIFO, такого рода:

особенностью является то, что жить будет оно в xc2s100-5 с высокой для ентого чипа частотой - 108MHz по записи и не особо высокой - 25MHz по чтению.

Флаги Пуст/Полон выставляю по следующим условиям

empty <= '1' when (rptr = wptr) else '0';

full <= '1' when ( (wptr - rptr) >= (DEPTH -2) ) else '0';

и далее перевожу их в каждый клок домен отдельно.

empty - в домен чтения, full - в домен записи.

 

в симуляции все нормально, но синтезатор, ЗАРАЗА, убивает всю времянку со стороны записи. Оно и понятно - сумматор и сравнение в комдинаторике дело не быстрое.

 

Може кто присоветует другие алгоритмы формирования флагов или ваще как-то по другому fifo это сделать а то замучился совсем.

 

PS. варианты со счетчиками в коде Грея не предлагать - спартан медленный и 8-ми разрядный счетчик Грея сам по себе не синтезируется на нужную времянку

Share this post


Link to post
Share on other sites
Доброго дня уважаемым.

Трабла возникла с реализацией Asynchronous FIFO,

Може кто присоветует другие алгоритмы формирования флагов или ваще как-то по другому fifo это сделать а то замучился совсем.

 

 

Для справки, возможно поможет. Там у них на сайте есть еще...

Удачи.

CummingsSNUG2002SJ_FIFO1.pdf

CummingsSNUG2002SJ_FIFO2.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сравнение двух указателей в FIFO можно осуществлять на двунаправленном счетчике, но для этого необходимо события записи и чтения перевести на одну тактовую.

 

Тогда:

 

WNR = ( WR & ~RD); // только запись

RNW = (~WR & RD); // только чтение

EMPTY = ~noEMPTY; // флаг "FIFO пусто"

 

always @ (posedge WCLK)

begin

if (FLUSH) COUNT = 0; // очистка FIFO

else case (1'b1)

WNR: COUNT = COUNT + 1;

RNW: COUNT = COUNT - 1;

endcase

end

 

always @ (posedge WCLK)

begin

if (FLUSH) noEMPTY = 0;

else if ((COUNT == 0) & WNR) noEMPTY = 1;

else if ((COUNT == 1) & RNW) noEMPTY = 0;

end

 

always @ (posedge WCLK)

begin

if (FLUSH) FULL = 0;

else if ((COUNT == (DEPTH - 1)) & WNR) FULL = 1;

else if ((COUNT == (DEPTH - 0)) & RNW) FULL = 0;

end

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сравнение двух указателей в FIFO можно осуществлять на двунаправленном счетчике, но для этого необходимо события записи и чтения перевести на одну тактовую.

 

Тогда: 

 

WNR = ( WR & ~RD);        // только запись

RNW = (~WR &  RD);        // только чтение

 

always @ (posedge WCLK)

begin

  if (FLUSH) COUNT = 0;  // очистка FIFO

  else case (1'b1)

      WNR: COUNT = COUNT + 1;

      RNW: COUNT = COUNT - 1;

  endcase

end

 

 

не шарю в верилоге, но попой чувствую что при длительности клока чтения в 4-е, скажем, раза больше длительности клока записи получим 4 вычитания за один такт чтения..

такая конструкция с успехом при одном клоке с обоих сторон работает

 

а ваще 2документа из предыдущего поста помогли железно

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для того, чтобы приведенный код работал,

НЕОБХОДИМО СОБЫТИЯ ЗАПИСИ И ЧТЕНИЯ

ПЕРЕВЕСТИ НА ОДНУ ТАКТОВУЮ.

Думаю так заметнее стало, а то видно не прочитали...

 

В приведенном коде события WR и RD предварительно должны быть переведены на тактовую WCLK. Это можно проделать разными способами, и порой реализация зависит от специфики применения FIFO в схеме.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Принцип следующий (так у меня в проекте на Альтере сделано). Берется синхронная FIFO, т.е. с одним клоком и входами разрешения чтения RDEna и разрешения записи WREna. На клок фифо вешается высокая тактовая частота, скажем Fт. Тактовый сигнал чтения (пусть будет RDClk, частота Frd) заводишь на вход запуска одновибратора. Сам одновибратор тактируется по частоте Fт. В AHLD одновибратор строится буквально на двух триггерах DFF, который формирует одиночный импульс длительностью T = 1/Fт, по какому тебе угодно перепаду сигнала RDClock. Этот самый импульс и используешь как импульс разрешения чтения RDEna, тогда будет все читаться однократно. А теперь ОГРАНИЧЕНИЯ: После перепада сигнала RDClock удерживать его не менее Т, гарантированное чтение с выхода фифо производить не ранее чем через 2Т после перепада сигнала RDClock, следствие, 2Frd < Fт. Если же уделить внимание метастабильности, то добавьте еще один триггер: http://www.elvira.ru/_files/tektronix.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
Принцип следующий (так у меня в проекте на Альтере сделано). Берется синхронная FIFO, т.е. с одним клоком и входами разрешения чтения RDEna и разрешения записи WREna. На клок фифо вешается высокая тактовая частота, скажем Fт. Тактовый сигнал чтения (пусть будет RDClk, частота Frd) заводишь на вход запуска одновибратора. Сам одновибратор тактируется по частоте Fт. В AHLD одновибратор строится буквально на двух триггерах DFF, который формирует одиночный импульс длительностью T = 1/Fт, по какому тебе угодно перепаду сигнала RDClock. Этот самый импульс и используешь как импульс разрешения чтения RDEna, тогда будет все читаться однократно. А теперь ОГРАНИЧЕНИЯ: После перепада сигнала RDClock удерживать его не менее Т, гарантированное чтение с выхода фифо производить не ранее чем через 2Т после перепада сигнала RDClock, следствие, 2Frd < 2Fт. Если же уделить внимание метастабильности, то добавьте еще один триггер: http://www.elvira.ru/_files/tektronix.pdf

 

Чего только люди не придумают, лишь бы исползовать двухклоковой памяти :)

зачем городить огород, двухпортовка уже есть праактически во всех ФПГА, остаеться только корректно обработать флаги и указатели.

А алгоритм их обработки достаточно прост и прекрасно расписан в указаных документах.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Чего только люди не придумают, лишь бы исползовать двухклоковой памяти :)

зачем городить огород, двухпортовка уже есть праактически во всех ФПГА, остаеться только корректно обработать флаги и указатели.

А алгоритм их обработки достаточно прост и прекрасно расписан в указаных документах.

 

Ну тогда подскажите какие параметры нужно выставить на примере мегафункций lpm_fifo_dc или dcfifo по теме данной ветки, только тогда вашу критику можно считать конструктивной, и вы однозначно поможете и мне и автору ветки. B)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну тогда подскажите какие параметры нужно выставить на примере мегафункций lpm_fifo_dc или dcfifo по теме данной ветки, только тогда вашу критику можно считать конструктивной, и вы однозначно поможете и мне и автору ветки. B)

 

во первых я в упор не вижу, где в первом вопросе пост, про алтьтеры

во вторых что и как нужно поставить у мегафункций раза 4 обсуждалось на телесистах в течении последних 2-3 месяцев.

в третьих у ксалинкса все хорошо работает хоть с корегенератором, хоть без. как на аппаратных фифо, так и на софтовых

Share this post


Link to post
Share on other sites

2dess00

Я не против, если вы приведете ПРИМЕРЫ "двухпортовки" на основе FPGA любой другой фирмы, какой пердпочтете. Вот мне интересно для Alter`ы... Однако все ваши ОТВЕТЫ можно считать неинформативными в отстутствие каких либо конкретных примеров и ссылок(на ветки тогоже тот-же телесис). Надеясь на ОТВЕТ, с уважением, Е.

Share this post


Link to post
Share on other sites

примеры есть на opencores модули называются: generic_fifos и generic_memories.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Должен заметить, что не всегда получается так красиво как описано выше.

Я использовал двухпортовку в АСЕХе, частоты чтения и записи асинхронные.

Когда тактовая частота записи превышала 2/3 от тактовой чтения, двухпортовка крепко затыкалась. И вывести ее из этого состояния могло только выключение питания (переинициализация чипа).

Диапазан частот примерно 60...100МГц.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Однако все ваши ОТВЕТЫ можно считать неинформативными в отстутствие каких либо конкретных примеров и ссылок(на ветки тогоже тот-же телесис).

хмм ну знаете, если честно, то т.к. альтера меня мало интересует, а страницы на телесисах по фпга переключаються со скоростьью, 2-3 в месяц то запоминать линки я не вижу смысла, в крайнем случае есть поиск по конфе.

Что же касаеться фифо от альтеры то опять же по конфе это глюкалово,

ИМХО у ксайлинкса лучше,(проверял при асинхронных клоках от 10-200 МГц полет нармальный)

Share this post


Link to post
Share on other sites

мужики!!!

читаем 2'е доки, указанные вверху и делаем точно так как там пышуть..

усе работает железно и без корегенов и мегафункций..

при любых соотношениях частот

 

des00 - спасибо за инфу в почту...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this