[des00 25]

Добрый день!.

Мне в проекте потребовалось использовать модуль синхронного FIFO (т.е. у клок), вроде бы ничего сложно, но т.к. раньше такого не делал, возникла заминка.

Для начала сгенерировал в альдеке то что они предлагают использовать и использовав их код в качестве референсного немного его переписал. Т.к. они в качестве указателей пользуют integer range и обрабатывают его переполнение, я заменл это на std_logic_vector и убрал обработку(это дало код, который синтезатор исе лучше "понял", если судить по его отчету).

Но при симууляции возникили вопросы:

Флаги empty & full в коде регистровые, т.е. сигнал на выходе появляеься на такт позже управляющих сигналов (одновременно с записью/чтением РАМ).

поэтому в тестбенче, который моделирует синхронный модуль, с которого информация пишеться в фифо, и синхронный модуль который читает фифо, происходит "перегрузка".

Например при глубине в 8 чисел, делаеться попытка писать в фифо 9 (строб записи 9 тактов), А при чтении модуль читает 9 чисел, вместо 8.

Эту проблему можно решить если сделать флаги empty&full не регистровыми или ввести дополнительную асинхронную логику в синхронные блоки. Можно усложнить блок управление фифо - например ввести сигнал ошибки записи. (как в апноте от ксайлинкса).

И мой вопрос: Как лучше сделать ?? Просто не хочеться терять много времени на экспиременты.

 

ЗЫ. Сильно не пинайте если что :)

[andrew_b 14]

Для начала сгенерировал в альдеке

Почему не в CoreGen?

[des00 25]

Для начала сгенерировал в альдеке

Почему не в CoreGen?

<{POST_SNAPBACK}>

 

Core Cen пользует готовые макросы и примитивы , а я хочу научиться писать на языке так, что бы все синтезировалось в то, как было задумано, с помошью правильно написанного кода и атрибутов :)

И я хочу понять принцип, все таки флаги должны быть регистровыми, или асинхронными.

[Кнкн 4]

И я хочу понять принцип, все таки флаги должны быть регистровыми, или асинхронными.

 

Можно посмотреть статейки о FIFO тут

http://www.sunburst-design.com/papers/

[andrew_b 14]

И я хочу понять принцип, все таки флаги должны быть регистровыми, или асинхронными.

http://forum.electronix.ru/index.php?showtopic=3197 ?

[oleg_rudakov 0]

Есть негласный стандарт при проектировании ASIC и FPGA: все, что касается памяти, делать на имеющихся на кристалле ресурсах (hardcore macroses). IBM ASIC Design Group проводила исследование по поводу эффективности применения регистровой памяти (а здесь именно этот тип и получится) при построении FIFO/LIFO. Так вот, до 256 байт - можно. Существенной деградации производительности и ресурсозатрат не проиходит. Все, что свыше этого - только с помощью ядер (аппаратаных примитивов типа BlockRAM у XILINX). Как-то очень давно, роясь в XILINX DataSheets, прочитал прямое указание использовать исключительно BlockRAM для генерации FIFO вместо HDL-inferred.

 

Нельзя ли уточнить, каковы причины использования Inferred RAM вместо применения готовых и оптимизированных ресурсов?

[des00 25]

Есть негласный стандарт при проектировании ASIC и FPGA: все, что касается памяти, делать на имеющихся на кристалле ресурсах (hardcore macroses). IBM ASIC Design Group проводила исследование по поводу эффективности применения регистровой памяти (а здесь именно этот тип и получится) при построении FIFO/LIFO. Так вот, до 256 байт - можно. Существенной деградации производительности и ресурсозатрат не проиходит. Все, что свыше этого - только с помощью ядер (аппаратаных примитивов типа BlockRAM у XILINX). Как-то очень давно, роясь в XILINX DataSheets, прочитал прямое указание использовать исключительно BlockRAM для генерации FIFO вместо HDL-inferred.

 

Нельзя ли уточнить, каковы причины использования Inferred RAM вместо применения готовых и оптимизированных ресурсов?

<{POST_SNAPBACK}>

 

Причины как я уже указал, в том, что хочу научиться писать на хдл, без применения black box, там где это возможно, например с помощью констрейна RAM_STYLE можно уложить память описанную на хдл, туда куда нужно.

А насчет distributed ram если нужен фифо на 16 слов, зачем пользовать 2 килобайтный блок ? ?)

 

И я хочу понять принцип, все таки флаги должны быть регистровыми, или асинхронными.

http://forum.electronix.ru/index.php?showtopic=3197 ?

<{POST_SNAPBACK}>

 

спасибо, знакомлюсь

 

И я хочу понять принцип, все таки флаги должны быть регистровыми, или асинхронными.

http://forum.electronix.ru/index.php?showtopic=3197 ?

<{POST_SNAPBACK}>

 

Вопрос по пдф, xapp131, рисунок Figure 2: 511 x 8 Synchronous FIFO

у меня получаються точно такиеже осцилограммы, за одним исключением на рисунке 2 строб записи прерываеться одновременно с установлением сигнала full. У меня в в тест бенче процесс записи:

process (clk) is 
....
begin 
.....
if (rising_edge(clk)) then 
 if (full /= '1') then 
    write_allow <= '1'; 
 else 
    write_allow <= '0';
  end if; 
.............

 

и строб записи перекрывается с full на такт :((

[oleg_rudakov 0]

Есть негласный стандарт при проектировании ASIC и FPGA: все, что касается памяти, делать на имеющихся на кристалле ресурсах (hardcore macroses). IBM ASIC Design Group проводила исследование по поводу эффективности применения регистровой памяти (а здесь именно этот тип и получится) при построении FIFO/LIFO. Так вот, до 256 байт - можно. Существенной деградации производительности и ресурсозатрат не проиходит. Все, что свыше этого - только с помощью ядер (аппаратаных примитивов типа BlockRAM у XILINX). Как-то очень давно, роясь в XILINX DataSheets, прочитал прямое указание использовать исключительно BlockRAM для генерации FIFO вместо HDL-inferred.

 

Нельзя ли уточнить, каковы причины использования Inferred RAM вместо применения готовых и оптимизированных ресурсов?

<{POST_SNAPBACK}>

 

Причины как я уже указал, в том, что хочу научиться писать на хдл, без применения black box, там где это возможно, например с помощью констрейна RAM_STYLE можно уложить память описанную на хдл, туда куда нужно.

А насчет distributed ram если нужен фифо на 16 слов, зачем пользовать 2 килобайтный блок ? ?)

<{POST_SNAPBACK}>

 

Действительно, для указанного объема памяти использовать 2 Кб ресурсов не следует. До 256 байт - вполне подойдет регистровая память. Об этом я писал выше.

[andrew_b 14]

А насчет distributed ram если нужен фифо на 16 слов, зачем пользовать 2 килобайтный блок ? ?)

А какая вам разница? Если есть лишний блок памяти, почему бы его не использовать?

 

Про диаграммы: может, ошибка?

[des00 25]

А насчет distributed ram если нужен фифо на 16 слов, зачем пользовать 2 килобайтный блок ? ?)

А какая вам разница? Если есть лишний блок памяти, почему бы его не использовать?

 

Про диаграммы: может, ошибка?

<{POST_SNAPBACK}>

 

Да нет, похоже я начинаю немного "въезжать" после прочтения пдф и мои логические рассуждения оправдываються :glare: :

 

The Empty flag is set when either the fifocount is zero, or when the fifocount is one and only a

Read is being performed. This early decoding allows Empty to be set immediately after the last

Read. It is cleared after a Write operation (with no simultaneous Read). Similarly, the Full flag

is set when the fifocount is 255, or when the fifocount is 254 and only a write is being

performed. It is cleared after a Read operation (with no simultaneous Write).

 

т.е. похоже что флаги действительно имеют латентность в 1 такт и это нужно учитывать, либо более ранним выставлением флагов, либо дополнительной обработкой снаружи фифо.

[BSV 0]

У Xilinx'а есть несколько xapp'ов, посвященных реализации синхронных (один клок на чтение и на запись) и асинхронных (разные клоки) FIFO на блочной и распределенной памяти, смотрите на их сайте (там есть и исходники для разных вариантов).

Флаги лучше применять регистровые - положительно скажется на частоте.

 

Кстати, исходники там довольно корявые (если их творчески переработать с использованием generate и констант в разрядности шин - они получаются более компактными и их легче модифицировать для разных задач). К сожалению с глубиной (особенно для асинхронных FIFO) все не так просто, поскольку для генерации флагов там применяются счетчики Грея.

[des00 25]

Флаги лучше применять регистровые - положительно скажется на частоте.

<{POST_SNAPBACK}>

информацию с сайта ксайлинкса изучаю.

А насчет флагов у меня и был вопрос, о том, как учитывают задержку флагов на такт.

[Genn 0]

Флаги лучше применять регистровые - положительно скажется на частоте.

<{POST_SNAPBACK}>

информацию с сайта ксайлинкса изучаю.

А насчет флагов у меня и был вопрос, о том, как учитывают задержку флагов на такт.

<{POST_SNAPBACK}>

 

 

Задержку флагов не учтешь: событие, о котором сигнализирует флаг, увы, произошло на такт раньше. Но вообще ничего страшного здесь нет, этот флаг вполне можно использовать, например, если темп поступления входных данных, а именно строб WE идет со скважностю >= 2. В этом случае установка флага как раз соответсвует времени записи нового слова. Если же запись данных производится непрерывными блоками (сигнал WE установлен более чем на один такт), то в этом случае надо пользоваться флагами, соответствующими неполному заполнению FIFO.

[des00 25]

Задержку флагов не учтешь: событие, о котором сигнализирует флаг, увы, произошло на такт раньше. Но вообще ничего страшного здесь нет, этот флаг вполне можно использовать, например, если темп поступления входных данных, а именно строб WE идет со скважностю >= 2. В этом случае установка флага как раз соответсвует времени записи нового слова. Если же запись данных производится непрерывными блоками (сигнал WE установлен более чем на один такт), то в этом случае надо пользоваться флагами, соответствующими неполному заполнению FIFO.

<{POST_SNAPBACK}>

 

Спасибо за короткий и понятный ответ. :)

Вы окончательно утвердили мои сомнения.