基于Verilog HDL語言的32X8 FIFO設計

2　32X8FIFO系統結構

本文介紹的32X8FIFO設計采用了雙體存儲器(FIFOMemory)結構(如圖2)。每個FIFOMemery中都有一個16X8的RAM,rd-cntr3: 和wr-cntr3: 分別作為讀、寫地址,rd-cntr和wr-cntr分別作為讀、寫狀態位。對整個系統,當寫信號(wrN)有效,數據將寫入FIFO,且交替寫入這兩個分立的存儲器。當讀信號(rdN)有效,數據將被讀出FIFO,且交替從這兩個分立的存儲器讀出。對基于單體存儲器的FIFO,在讀操作的同時不能有任何的寫操作,只能在讀操作結束后再進行寫操作。本文應用的交替讀寫機制使得32X8 FIFO具有可以同時讀寫的能力,即對一個存儲器讀操作的同時可以對另一個存儲器寫操作;對一個存儲器寫操作的同時可以對另一個存儲器讀操作。32X8 FIFO Data Path的結構框圖如圖3所示。其結構中有兩個分立的存儲器FIFOmem(even)和FIFOmem(odd)。FIFO cntrl模塊控制對這兩個分立存儲器的讀、寫操作。而整個系統的空、滿標志位分別由FIFOmem(even)和FIFOmem(odd)中的空、滿標志位mem_full_even、mem_empty_even、mem_full_odd和mem_empty_odd來實現。其中rdN和wrN為整個系統的讀寫控制信號,rstN為FIFO復位信號。同時可以看出32X8 FIFO共有3個周期的延時:輸入寄存器,FIFOMemery和輸出寄存器延時,存取速度快。

圖2　FIFOMemory結構框圖

圖3　32X8FIFODataPath結構框圖