[發(fā)明專利]一種延遲可配置的異步FIFO電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110420079.3
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113110821B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛顏;萬書芹;陳婷婷;邵杰;王俊杰;蔡國文;任鳳霞;盛煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
• 主分類號: G06F5/10
• 分類號: G06F5/10
• 代理公司: 無錫派爾特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

1.一種延遲可配置的異步FIFO電路，其特征在于，包括存儲模塊、FIFO讀寫控制模塊、FIFO延遲計(jì)算模塊和FIFO延遲配置模塊；

所述存儲模塊根據(jù)控制信號的指示為數(shù)據(jù)提供相應(yīng)的存儲空間，當(dāng)寫入FIFO的速率和讀取FIFO的速率相同時，實(shí)時占用的存儲空間大小保持不變，在時鐘的有效沿到達(dá)時，向所述存儲模塊寫入或讀取一個單元的數(shù)據(jù)；

所述FIFO讀寫控制模塊用于產(chǎn)生FIFO的讀寫地址、讀寫指針及同步讀寫指針，同時產(chǎn)生FIFO滿空標(biāo)識反饋給系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)正確傳輸；

所述FIFO延遲計(jì)算模塊計(jì)算當(dāng)前FIFO延遲，并反饋當(dāng)前延遲值至寄存器由SPI讀出；所述FIFO延遲計(jì)算模塊對小數(shù)延遲的計(jì)算方法為：通過不同插值倍數(shù)m確定小數(shù)延遲的范圍為0～m-1個DAC的時鐘周期，然后利用m/2個與讀時鐘同頻的采樣時鐘對寫時鐘采樣，確定寫時鐘與讀時鐘的相位差；其中m/2個采樣時鐘之間依次偏移一個DAC時鐘周期，讀時鐘與第一個采樣時鐘同相，其中m＝2，4，8，16……；所述FIFO延遲計(jì)算模塊對整數(shù)延遲的計(jì)算方法為：用讀時鐘對格雷碼形式的寫指針進(jìn)行同步，將其同步到讀時鐘域，同步后的寫指針與同步時刻讀指針之間的差值即為整數(shù)延遲；

所述FIFO延遲配置模塊，由SPI可配置需要設(shè)置的延遲值，F(xiàn)IFO延遲配置模塊提取新配置的延遲值，與實(shí)時延遲值做比較，根據(jù)比較的結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，將FIFO的延遲配置到所設(shè)置的值。

2.如權(quán)利要求1所述的延遲可配置的異步FIFO電路，其特征在于，所述存儲模塊為一個雙端RAM，F(xiàn)IFO深度為2ⁿ，共有2ⁿ個存儲單元，n為正整數(shù)；一個讀時鐘周期讀出兩個存儲單元數(shù)據(jù)，并將其分成奇偶兩路，所述異步FIFO電路的讀寫時鐘按外部電路要求頻率關(guān)系為：f_wclk＝2f_rclk，f_wclk為寫時鐘頻率，f_rclk為讀時鐘頻率，數(shù)據(jù)從一個通道寫入，兩個通道讀出。

3.如權(quán)利要求2所述的延遲可配置的異步FIFO電路，其特征在于，所述FIFO讀寫控制模塊的讀寫地址位寬為n，范圍為0～2ⁿ-1，表示FIFO中的2ⁿ個存儲單元；讀寫指針位寬為n+1，由讀寫地址和一位最高有效位組成，范圍為0～2ⁿ⁺¹-1，表示讀寫指針遍歷兩次FIFO。

4.如權(quán)利要求3所述的延遲可配置的異步FIFO電路，其特征在于，所述FIFO讀寫控制模塊對空滿狀態(tài)的判斷方法為：將讀指針與同步到讀時鐘域的寫指針比較，如果兩者相等，則判斷為空；將寫指針與同步到寫時鐘域的讀指針比較，如果兩者最高位相反，其余位相等，則判斷為滿。

5.如權(quán)利要求4所述的延遲可配置的異步FIFO電路，其特征在于，所述FIFO延遲配置模塊對小數(shù)延遲的配置通過調(diào)整讀時鐘的相位實(shí)現(xiàn)：采用新配置的延遲值減去當(dāng)前實(shí)時小數(shù)延遲延遲值，所得變化量為讀時鐘需要延遲的DAC時鐘周期，從而改變寫時鐘與讀時鐘之間的相位差。

6.如權(quán)利要求5所述的延遲可配置的異步FIFO電路，其特征在于，所述FIFO延遲配置模塊對整數(shù)延遲的設(shè)置通過改變讀指針的值實(shí)現(xiàn)：首先判斷小數(shù)延遲預(yù)設(shè)值減去當(dāng)前小數(shù)延遲的正負(fù)，結(jié)果為正，則讀指針變?yōu)橥降阶x時鐘域的寫指針減去整數(shù)延遲的預(yù)設(shè)值；結(jié)果為負(fù)，則讀指針變?yōu)橥降阶x時鐘域的寫指針減去整數(shù)延遲的預(yù)設(shè)值再加1，由此改變寫指針與讀指針的差值。