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基于FPGA的异步FIFO缓存数据溢出控制系统
1
作者 张伟 《兵工自动化》 北大核心 2024年第9期55-58,65,共5页
为获取更高效、稳定的缓存数据控制方法,设计基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的异步FIFO缓存数据溢出控制系统。设计存储控制方案,得到基于FPGA的系统硬件;建立缓存数据存储溢出模型,得到数据节点剩余能量的... 为获取更高效、稳定的缓存数据控制方法,设计基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的异步FIFO缓存数据溢出控制系统。设计存储控制方案,得到基于FPGA的系统硬件;建立缓存数据存储溢出模型,得到数据节点剩余能量的最小值最大化求解,在函数模型下判断存储数据是否溢出;设计数据溢出控制算法,得到缓存数据溢出控制系统的软件。分别对数据溢出的监测性能与控制性能进行测试。实验结果表明:使用该方法剩余的能耗较高,可见该方法对于缓存数据的监测与控制性能均较好。 展开更多
关键词 FPGA 异步fifo存储器 缓存数据 数据溢出控制 存储控制 数据节点
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基于Chisel语言的异步FIFO设计及验证
2
作者 蒋文成 黄嵩人 《电子与封装》 2024年第9期66-70,共5页
采用敏捷硬件开发语言Chisel,对数字系统设计中经常使用的异步先进先出(FIFO)进行设计,使用Chisel语言特性提高了设计效率和质量。使用ChiselTest框架对所设计的异步FIFO进行基本功能仿真验证,使用通用验证方法学(UVM)进行更加完备的功... 采用敏捷硬件开发语言Chisel,对数字系统设计中经常使用的异步先进先出(FIFO)进行设计,使用Chisel语言特性提高了设计效率和质量。使用ChiselTest框架对所设计的异步FIFO进行基本功能仿真验证,使用通用验证方法学(UVM)进行更加完备的功能仿真验证,再使用QuartusⅡ软件进行逻辑综合。对比使用Chisel语言与使用传统硬件描述语言(HDL)设计的异步FIFO综合结果,结果表明,使用传统HDL语言设计的异步FIFO消耗了50个组合逻辑单元,而使用Chisel语言设计的异步FIFO,综合后仅消耗了39个组合逻辑单元。 展开更多
关键词 Chisel语言 异步fifo UVM 逻辑综合
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基于STM32与异步FIFO的乒乓模式高速数据采集系统设计 被引量：3
3
作者 谭超 段俊明 +3 位作者 辛亮 陈浩然 杨隆 叶先志 《电工材料》 CAS 2023年第1期55-59,63,共6页
针对电力行业光纤光栅传感器数据采集速率不足、功耗高等问题,设计了一种基于STM32与异步FIFO的高速数据采集系统。该系统以STM32为核心,通过采用TIADC结构来实现双通道交替采样,提高了系统采样率;各通道内利用两片异步FIFO实现乒乓缓... 针对电力行业光纤光栅传感器数据采集速率不足、功耗高等问题,设计了一种基于STM32与异步FIFO的高速数据采集系统。该系统以STM32为核心,通过采用TIADC结构来实现双通道交替采样,提高了系统采样率;各通道内利用两片异步FIFO实现乒乓缓存技术,完成了信号数据的高速存储与实时处理,并通过WIFI通信将数据传输到上位机。试验证明:该数据采样系统实现了低功耗的高速数据采集,存储深度为16 K,最高采样率可达200 Msample/s,可满足电力行业工程需求。 展开更多
关键词 高速数据采集 电力系统 多通道 TIADC 异步fifo
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基于无锁FIFO队列的CAN总线数据采集系统 被引量：1
4
作者 郭健忠 田潇寒 +2 位作者 谢斌 杜新宝 胡文龙 《电子设计工程》 2023年第1期184-188,193,共6页
针对在CAN总线数据量大的应用场景下,CAN总线记录仪实车数据采集数据丢帧的问题及人工操作PC搭配CAN分析仪采集实车数据流程繁琐的问题,基于无锁FIFO队列算法设计了以STM32为核心控制器的CAN总线数据采集系统。系统分为软件和硬件两个部... 针对在CAN总线数据量大的应用场景下,CAN总线记录仪实车数据采集数据丢帧的问题及人工操作PC搭配CAN分析仪采集实车数据流程繁琐的问题,基于无锁FIFO队列算法设计了以STM32为核心控制器的CAN总线数据采集系统。系统分为软件和硬件两个部分:软件部分运用无锁FIFO队列算法,可根据CAN总线数据量的大小自适应调整队列缓冲区的大小,优化后可避免数据帧丢失;硬件部分以STM32为平台,搭载Micro SD卡模块,实现了无需人工操作使总线实车数据的采集脱离PC设备。经验证表明,该系统方案避免了CAN总线实车数据采集过程中数据丢帧问题,简化了实车数据采集流程,提高了实车数据采集效率。 展开更多
关键词 CAN总线 数据采集 无锁fifo队列 实车数据
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基于磁悬浮织针阵列异步FIFO模块设计
5
作者 李明 刘越 +1 位作者 彭益 张成俊 《针织工业》 北大核心 2023年第5期1-6,共6页
针对磁悬浮织针阵列系统数据高速、实时传输的需求,结合磁悬浮织针阵列模型定义织针驱动数据格式,并依据循环队列原理在FPGA设计软件中设计异步FIFO缓存模块。利用其独特的环形结构特性,帮助数据传输系统实现驱动数据的高速传输。为避... 针对磁悬浮织针阵列系统数据高速、实时传输的需求,结合磁悬浮织针阵列模型定义织针驱动数据格式,并依据循环队列原理在FPGA设计软件中设计异步FIFO缓存模块。利用其独特的环形结构特性,帮助数据传输系统实现驱动数据的高速传输。为避免数据溢出造成数据传输错误情况的出现,在FIFO模块中加入空、满判断功能。仿真结果表明,该FIFO模块能够实现多路磁悬浮织针的驱动数据高速缓存,并及时反馈循环队列中数据存取情况,验证了该方案实现磁悬浮织针横机数据高速传输的有效性与可行性。 展开更多
关键词 磁悬浮织针阵列 驱动数据 fifo 循环队列 高速缓存
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FIFO电路在液晶显示控制器中的应用 被引量：5
6
作者 付先成 邹雪城 雷鑑铭 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期8-10,共3页
在分析液晶显示(LCD)控制器总体结构的基础上,阐述了用异步FIFO(先进先出)电路来解决显示存储器的并发访问和异步时钟域问题.给出了FIFO电路结构,并对其工作原理进行了分析.为减小亚稳态的出现几率,提高电路的工作稳定性,提出了两种方... 在分析液晶显示(LCD)控制器总体结构的基础上,阐述了用异步FIFO(先进先出)电路来解决显示存储器的并发访问和异步时钟域问题.给出了FIFO电路结构,并对其工作原理进行了分析.为减小亚稳态的出现几率,提高电路的工作稳定性,提出了两种方法来优化FIFO电路.一是用格雷码代替二进制编码,因为格雷码在任意两个相邻的数之间转换时,只有一个数位发生变化,这样可以有效缩短过渡周期.二是用两级触发器来同步输入的异步信号.FIFO电路使用VerilogHDL语言实现,并用Modelsim进行仿真.该设计已经成功运用到一款针对手持设备应用的LCD控制器中,测试结果表明该控制器工作正常,画面稳定、清晰. 展开更多
关键词 液晶显示(LCD)控制器 先进先出(fifo) 亚稳态 格雷码
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基于FIFO技术的数据采集系统研究 被引量：8
7
作者 王英 瞿中 +2 位作者 邓亚平 唐甜甜 徐强 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第3期743-745,共3页
数据采集系统[1]是工业CT[1](Industrial Computed Tomography--ICT)的重要组成部分,保证数据采集系统工作的稳定、可靠和一致性,对于研制和改进其质量和提高工业CT整体性能有着重要的意义.在Windows操作系统下,程序查询的教据传输方式... 数据采集系统[1]是工业CT[1](Industrial Computed Tomography--ICT)的重要组成部分,保证数据采集系统工作的稳定、可靠和一致性,对于研制和改进其质量和提高工业CT整体性能有着重要的意义.在Windows操作系统下,程序查询的教据传输方式会因为其它程序的中断造成数据丢失,针对这一问题,对工业CT的数据采集系统进行了设计与研究[3].将程序查询方式改为中断方式,在计数逻辑电路的数据通道前端加上FIFO缓存,从而保证了数据采集和传输的可靠和稳定性. 展开更多
关键词 数据采集系统 fifo 工业CT 数据丢失 缓存 WINDOWS操作系统 中断 前端 逻辑电路 传输
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使用排队论模型对FIFO深度的研究 被引量：10
8
作者 宋宇鲲 王锐 +1 位作者 胡永华 高明伦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z3期2485-2487,共3页
长期以来FIFO研究偏重于降低单元间传输延时,所建立的模型不能满足对其它参数研究的要求。特别是FIFO深度,一般依靠设计者经验给出,尚未有理论上的解决方案。当可重构技术应用日趋成熟,可重构系统芯片功能可由应用工程师最终确定时,FIF... 长期以来FIFO研究偏重于降低单元间传输延时,所建立的模型不能满足对其它参数研究的要求。特别是FIFO深度,一般依靠设计者经验给出,尚未有理论上的解决方案。当可重构技术应用日趋成熟,可重构系统芯片功能可由应用工程师最终确定时,FIFO深度选取问题更加突出。针对上述问题,本文提出了一种基于排队论的新型FIFO模型,使用该模型探讨了FIFO深度问题,阐述了FIFO深度的理论含义,并给出了FIFO深度理论计算公式。 展开更多
关键词 排队论 fifo深度 fifo模型 可重构系统芯片
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基于USB-FIFO的FPGA与上位机通信的设计与实现 被引量：14
9
作者 裴向东 陈箫 +2 位作者 谭秋林 朱思敏 熊继军 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第4期1073-1075,共3页
介绍了USB协议芯片FT245RL的工作原理,设计了FT245RL与FPGA的接口电路,给出了FPGA发送和接收数据帧状态机的VHDL语言的描述,并调试其与上位机的通信;简化了电路设计,提高了测试效率,该设计具有很强的通用性,该电路已成功地应用到航天某... 介绍了USB协议芯片FT245RL的工作原理,设计了FT245RL与FPGA的接口电路,给出了FPGA发送和接收数据帧状态机的VHDL语言的描述,并调试其与上位机的通信;简化了电路设计,提高了测试效率,该设计具有很强的通用性,该电路已成功地应用到航天某型号的测试设备中。 展开更多
关键词 通用串行总线(USB)-fifo FT245RL FPGA 数据交互
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基于FPGA的高速数据存储系统中FIFO控制的设计 被引量：18
10
作者 于祥凤 刘学斌 +1 位作者 胡炳樑 卫翠玉 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期59-62,共4页
介绍了一种高速CCD相机数据存储中的FIFO缓存控制的方法。利用FPGA对高速数据存储系统中的FIFO缓存器进行控制,在QuartusⅡ开发平台上进行设计仿真,结果表明数据流和IDE硬盘之间的存储速率得到匹配,数据实时存储到硬盘中,为后期的数据... 介绍了一种高速CCD相机数据存储中的FIFO缓存控制的方法。利用FPGA对高速数据存储系统中的FIFO缓存器进行控制,在QuartusⅡ开发平台上进行设计仿真,结果表明数据流和IDE硬盘之间的存储速率得到匹配,数据实时存储到硬盘中,为后期的数据处理提供了原始数据,同时也为存储系统的设计提供了参考。 展开更多
关键词 fifo FPGA VHDL数据存储
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高速FIFO存储芯片IDT7207在虚拟逻辑分析仪设计中的应用 被引量：11
11
作者 李爱华 王章瑞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第3期39-42,共4页
IDT72 0 7是IDT公司生产的新型先进先出 (FIFO)双端口存储器 ,它具有 32k× 9bit的存储容量 ,外围电路简单 ,不需要地址发生器 ,它由标志控制位来控制其读写操作 ,因而其接口简单、方便 ,能对大容量的数据进行高速缓存。介绍了它的... IDT72 0 7是IDT公司生产的新型先进先出 (FIFO)双端口存储器 ,它具有 32k× 9bit的存储容量 ,外围电路简单 ,不需要地址发生器 ,它由标志控制位来控制其读写操作 ,因而其接口简单、方便 ,能对大容量的数据进行高速缓存。介绍了它的特点和功能 ;并分析了其字深与字长的扩展方法 ;给出了它在数据采集中的应用 ;另外还给出了在设计的虚拟逻辑分析仪中 ,IDT72 0 展开更多
关键词 先进先出存储器(fifo) 高速数据采集 虚拟逻辑分析仪
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基于DDR2 SDRAM的高速大容量异步FIFO的设计与实现 被引量：14
12
作者 徐欣 周舟 +1 位作者 李楠 孙兆林 《中国测试》 CAS 2009年第6期34-37,共4页
为了解决高速实时系统中海量数据的缓存问题,提出了一种基于DDR2 SDRAM的高速大容量异步FIFO设计方案。首先介绍了DDR2 SDRAM控制器和片上FIFO的原理与实现方法,基于DDR2 SDRAM的高带宽和分时复用技术设计了FIFO控制器的工作机制,最后... 为了解决高速实时系统中海量数据的缓存问题,提出了一种基于DDR2 SDRAM的高速大容量异步FIFO设计方案。首先介绍了DDR2 SDRAM控制器和片上FIFO的原理与实现方法,基于DDR2 SDRAM的高带宽和分时复用技术设计了FIFO控制器的工作机制,最后深入分析了FIFO控制器各部分的工作原理并对其进行了实验。经过测试,基于DDR2 SDRAM的FIFO实现了最高475MHz的总线速率,8～256位的总线位宽,2GB最大数据容量。该FIFO可以解决高速海量数据缓存的问题,在工程应用中有显著的参考价值。 展开更多
关键词 高速海量数据缓存 fifo存储器 DDR2 SDRAM技术 FPGA技术 分时复用
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利用FPGA实现同步FIFO设置方法 被引量：7
13
作者 刘志杨 郭继昌 +1 位作者 关欣 黄彩彩 《电子测量技术》 2006年第1期65-66,共2页
文中在QuartusⅡ环境中,用VHDL作为编程语言,实现用FPGA器件对同步FIFO设置的方法,在基于DSP的图像处理系统中达到使同步FIFO高效完成数据缓冲作用的目的。这种方法对FIFO的使用具有很好的借鉴意义。
关键词 先进先出(fifo) 硬件描述语言 偏置寄存器
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片上网络FIFOs的内建自测试方法研究 被引量：22
14
作者 赵建武 师奕兵 王志刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1768-1772,共5页
片上网络是对微系统芯片的传统片上互连结构的统一和发展,一种新的集成电路设计技术只有在它的测试技术发展完善后才能被广泛使用。首先建立了片上网络路由器FIFOs的功能模型,在此基础上,提出了一种基于可测性设计技术并且具有线性计算... 片上网络是对微系统芯片的传统片上互连结构的统一和发展,一种新的集成电路设计技术只有在它的测试技术发展完善后才能被广泛使用。首先建立了片上网络路由器FIFOs的功能模型,在此基础上,提出了一种基于可测性设计技术并且具有线性计算复杂度O(n)的FIFOs测试算法,论述了一种新颖的复用片上网络、共享内建自测试(BIST)结构对片上网络路由器FIFOs并行测试的方法。实验数据分析表明这种测试方法具有较高的故障覆盖率、较小的测试时间和片上资源开销。 展开更多
关键词 微系统芯片 片上网络 fifos 内建自测试 可测性设计
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FPGA集成FIFO在高过载存储测试系统中的应用 被引量：9
15
作者 马游春 张涛 李锦明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z3期2350-2351,2388,共3页
本文主要利用XILINX公司的FPGA芯片XC2S30内部的双口RAM来集成FIFO,并根据两种不同的三星公司FLASH存储器页编程缓冲寄存器容量,设计了两种不同的FIFO缓冲高过载存储测试解决方案,从而最大限度地利用了FPGA的内部资源,文中还给出了测试... 本文主要利用XILINX公司的FPGA芯片XC2S30内部的双口RAM来集成FIFO,并根据两种不同的三星公司FLASH存储器页编程缓冲寄存器容量,设计了两种不同的FIFO缓冲高过载存储测试解决方案,从而最大限度地利用了FPGA的内部资源,文中还给出了测试系统总体框图及应用情况。 展开更多
关键词 高过载 存储测试 数据缓存 可编程器件 闪存
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基于FPGA视频和图像处理系统的FIFO缓存技术 被引量：24
16
作者 向厚振 张志杰 王鹏 《电视技术》 北大核心 2012年第9期41-43,共3页
通过研究视频图像处理和视频图像帧格式以及FIFO缓存技术,提出了基于FPGA的视频图像处理系统设计。该设计运用帧间差分法、同步FIFO缓存设计,有效避免了图像处理系统设计中亚稳态和异步信号处理等时序性难题,实现了视频图像序列的动态... 通过研究视频图像处理和视频图像帧格式以及FIFO缓存技术,提出了基于FPGA的视频图像处理系统设计。该设计运用帧间差分法、同步FIFO缓存设计,有效避免了图像处理系统设计中亚稳态和异步信号处理等时序性难题,实现了视频图像序列的动态目标检测系统设计。ChipScope在线逻辑分析结果表明,所设计的系统具有实时的视频图像处理性能,与基于外接存储器缓存的系统设计相比较,稳定性更高,实时性更好,功耗更低。 展开更多
关键词 FPGA 图像处理 帧差法 fifo 动态目标检测 ChipScope
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异步FIFO状态判断的研究与设计 被引量：9
17
作者 刘洪波 龙娟 +1 位作者 郝晓莉 沈绪榜 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2007年第3期81-84,共4页
研究了异步FIFO状态判断的问题,提出了一种能快速准确判断异步FIFO空、满和半满状态的方案,设计了状态判断的逻辑电路并给出了物理实现。
关键词 fifo 状态 异步
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动态参数模型确定SoC中异步FIFO深度的方法 被引量：5
18
作者 王剑 王宏 杨志家 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期447-450,共4页
针对超大规模集成电路和片上系统设计中确定异步FIFO浓度的问题,根据异步FIFO运行时的属性提出FIFO动态参数模型,该模型包括FIFO饱和度、写入端和读出端数据传输率及上溢/下溢频率。在该模型的基础之上,分析异步FIFO的深度与动态参数之... 针对超大规模集成电路和片上系统设计中确定异步FIFO浓度的问题,根据异步FIFO运行时的属性提出FIFO动态参数模型,该模型包括FIFO饱和度、写入端和读出端数据传输率及上溢/下溢频率。在该模型的基础之上,分析异步FIFO的深度与动态参数之间的关系,采用功能仿真方法确定片上系统中异步模块之间数据传输所需FIFO的深度。对典型实例的分析表明,采用这种方法能够在保证系统数据通信性能的前提下,获得最小的FIFO深度,优化系统资源的使用。 展开更多
关键词 异步fifo fifo深度 片上系统 超大规模集成电路
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基于FPGA异步FIFO的研究与实现 被引量：49
19
作者 于海 樊晓桠 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2007年第3期210-213,216,共5页
通过分析异步FIFO的结构和关键技术,以减少电路中亚稳态出现概率为主要目的,提出了一种有效实现异步FIFO的设计新方法。结合FPGA对设计的异步FIFO进行了验证并针对两种FIFO模型做了性能比较,结果表明该设计大大提高了工作频率和资源利... 通过分析异步FIFO的结构和关键技术,以减少电路中亚稳态出现概率为主要目的,提出了一种有效实现异步FIFO的设计新方法。结合FPGA对设计的异步FIFO进行了验证并针对两种FIFO模型做了性能比较,结果表明该设计大大提高了工作频率和资源利用率。 展开更多
关键词 异步fifo 亚稳态 格雷码 FPGA
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基于DSP和FIFO的多路高速数据采集系统在PFN中的应用 被引量：5
20
作者 张柯 钟和清 +2 位作者 林福昌 何俊佳 邹云屏 《电测与仪表》 北大核心 2006年第12期37-41,共5页
提出了一种基于罗氏线圈、FIFO和DSP的多路高速数据采集系统,将其成功应用于脉冲成形网络(PFN)脉冲放电电流的检测。系统数据采集频率高,采样精度可达到5‰以内,实现了对多路PFN电流的实时检测及对PFN运行状况的快速监测。
关键词 ROGOWSKI线圈 脉冲成形网络 模数转换 fifo DSP
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