[發明專利]一種先進先出地址輪詢緩存讀寫方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 202010132867.8
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111400205B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 趙明劍;周貝盈;張博揚;龔振宇;詹藝宇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F12/0877
• 分類號: G06F12/0877;G11C7/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了一種先進先出地址輪詢緩存讀寫方法、系統及裝置。所述系統包括標志檢測模塊、寫入模塊、讀出模塊以及滿空判決模塊。所述裝置包括寫標志檢測單元、讀標志檢測單元、讀寫控制器、讀寫狀態機、寫入控制單元、讀出控制單元、存儲空間和滿空判決單元。本發明用低成本、容量大的隨機存取存儲器（RAM）替代價格昂貴、容量小的先進先出存儲器（FIFO），且對RAM的讀寫分開控制、獨立運行，數據的讀寫都從RAM的首地址開始，先進先出，解決RAM不能同時讀寫問題，實現大容量先進先出數據緩存。

技術領域

本發明涉及數字信號處理技術領域，特別是涉及一種先進先出地址輪詢緩存讀寫方法、系統及裝置。

背景技術

隨著電子信息技術、無線通信技術、半導體集成電路技術、生物醫療技術的迅猛發展，電子、生物、醫療等諸多領域相互融合、彼此促進，對各種信號或大規模數據流的無線采集或實時采集等應用需求與日俱增。這就對處于采集前端與后級通信端之間的數據緩存提出了更高的要求，緩存器不僅要作為數據吞吐單元，更重要的是作為一種對前后兩級不同速率、不同步調或不同體制電路之間的協調機制，并且就這種機制的工程實現而言，還需要在產品性能、實現復雜度、成本之間折中。

現有的數據流緩存技術，可歸結為同步與異步兩種方式，同步方式需要緩存器的前級與后級讀出電路具備嚴格的時序約束，需要復雜的同步處理單元，應用靈活性差，尤其是與現有主流的移動網絡、以太網絡、WIFI、藍牙等基于異步分包機制的民用主流無線通信技術銜接不易匹配。相對而言，異步方式靈活性好，實現系統結構簡單，且與主流民用無線通信體制兼容性好，由此異步方式也成為此領域的發展趨勢。異步緩存技術正成為如廣電網絡建設、衛星通信、民用低費用通信、數字家庭、移動醫療檢測通信領域的有力技術支撐。

在異步緩存技術中，先進先出緩存技術占重要地位，先進先出數據緩存器被廣泛使用以提高數據傳輸效率、吞吐突發性大量數據流、匹配不同傳輸速率之間的數據傳輸（一種先進先出緩存器及其讀寫數據的方法，深圳先進技術研究院，2017年2月22日授權）。

隨著技術和社會的發展，在突發性、大容量的數據吞吐緩存應用中，對先進先出器件的緩存容量提出了高要求。現有的可用于構建先進先出異步緩存的存儲器件為FIFO存儲器，然而FIFO器件容量小，多為千字節（KB）量級（從1KB到百KB不等），且少數能達到兆字節（MB）量級的器件價格又非常昂貴，如賽普拉斯公司型號CYF0018V的存儲容量僅2.25MB的FIFO存儲器要千元以上。相比之下常用的大容量存儲器RAM（包括SRAM、SDRAM、DDR等），雖然不能直接用作先進先出緩存，但其具有明顯的成本優勢，百兆字節量級（百MB）的價格僅幾十元量級。因此，若開發一種技術機制基于RAM等存儲器進行先進先出緩存，將以顯著的成本優勢獲得良好的突發緩存與前后級協調能力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點和不足，提供一種先進先出地址輪詢緩存讀寫方法、系統及裝置。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

一種先進先出地址輪詢緩存讀寫方法，包括以下步驟：

S1、存儲器受讀寫控制器控制，按地址位進行讀寫操作；

S2、當存儲器未接到來自于讀寫控制器的任何標志信號時，存儲器進入待機狀態S_I，并時刻檢測寫入標志信號F_W、讀出標志信號F_R；所述寫入標志信號F_W使能存儲器進入寫狀態S_W，所述讀出標志信號F_R使能存儲器進入讀狀態S_R，若標志信號F_W及F_R同時有效，存儲器優先響應寫入標志信號F_W，以保證輸入端數據的連續不間斷特性；