智多晶FIFO_Generatorv2.0 IP

FIFO_Generator是智多晶設(shè)計(jì)的一款通用型FIFO IP。當(dāng)前發(fā)布的FIFO_Generator IP是2.0版本，相比之前的1.1版本主要新增了非等比輸入輸出數(shù)據(jù)位寬支持和異步FIFO跨時(shí)鐘級(jí)數(shù)配置功能。

FIFO_Generator IP特性

支持同步/異步選擇

支持RAM類型選擇：自動(dòng)、塊(BLOCK)RAM、分布式RAM

讀端口支持普通/預(yù)讀模式:普通讀模式 、預(yù)讀模式(First Word Fall Through)

支持跨時(shí)鐘域級(jí)數(shù)配置

支持輸入輸出數(shù)據(jù)位寬比例可變

數(shù)據(jù)保護(hù)，確保不會(huì)出現(xiàn)寫超和讀超的情況

支持data_count輸出（可配置）

支持prog_full, prog_empty端口（可配置）

支持almost_full, almost_empty端口（可配置）

RAM類型選擇

FIFO_Generator IP支持用戶選擇FIFO內(nèi)RAM的資源類型，可選“塊（Block）RAM”和“分布式RAM”。默認(rèn)為“自動(dòng)”，軟件根據(jù)用戶輸入的FIFO數(shù)據(jù)位寬和深度，自動(dòng)選擇合適的資源來(lái)實(shí)現(xiàn)。

分布式RAM使用LUT資源，塊（Block）RAM使用塊RAM（EBR）資源。一般建議小尺寸FIFO使用分布式RAM，大尺寸的FIFO使用塊（Block）RAM。合理選擇使用的存儲(chǔ)資源類型可以獲得很好的性能和資源占用。

讀數(shù)據(jù)模式選擇

FIFO_Generator IP支持2種FIFO讀模式，“普通讀模式”和“預(yù)讀（FWFT）模式”。

普通讀模式，數(shù)據(jù)在進(jìn)行有效讀信號(hào)（rd_en & !empty）以后立即更新。在沒進(jìn)行讀操作之前，端口上的數(shù)據(jù)無(wú)效，或保持上一次讀出的數(shù)據(jù)。

FIFO普通讀模式時(shí)序圖

預(yù)讀模式，數(shù)據(jù)在FIFO內(nèi)會(huì)自動(dòng)搬運(yùn)到端口上并以rd_valid信號(hào)作為端口數(shù)據(jù)可用且未過期的標(biāo)志。預(yù)讀模式下，以rd_valid和rd_en信號(hào)同時(shí)為1的作為讀取條件，因此工作在預(yù)讀模式的FIFO和AXI/AHB/APB總線的握手反壓操作兼容性非常好。

智多晶FWFT FIFO適配AXI-Stream接口的典型連接

AXI-Stream握手反壓式操作時(shí)序圖

輸入輸出數(shù)據(jù)位寬比例變化

2.0版本的FIFO generator IP新增對(duì)輸入輸出端口的數(shù)據(jù)位寬調(diào)整的支持。默認(rèn)為1:1模式，可選8:1，4:1，2:1，1:2，1:4，1:8。

當(dāng)用戶選擇非等比輸入輸出接口位寬時(shí)，如果啟用data_count端口，會(huì)分別得到wr和rd兩個(gè)端口的data_count輸出。

該特性在選擇塊（Block）RAM和分布式RAM模式下都提供支持，對(duì)RAM類型沒有要求。

FIFO_Generator IP配置與使用

打開IP

第一步，使用HqFpga v3版本軟件，創(chuàng)建或打開一個(gè)工程。

第二步，在已打開的工程中，點(diǎn)擊“IP管理”圖標(biāo)。

第三步，在IP管理器“IP Creator”--“存儲(chǔ)單元”分類或“基本單元”分類下找到FIFO_Generator IP，雙擊打開FIFO_Generator IP配置界面。

配置IP

IP配置界面的配置選項(xiàng)清晰明確。從上到下依次對(duì)FIFO類型，功能模式，端口規(guī)模參數(shù)進(jìn)行配置，最后選擇需要用到的狀態(tài)信號(hào)。針對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)端口變位寬的特性，IP界面會(huì)根據(jù)當(dāng)前的配置以綠字方式提供實(shí)時(shí)信息反饋，幫助用戶理解這些配置產(chǎn)生的效果。

不同的功能配置會(huì)影響輸出IP占用的FPGA邏輯資源和IP模塊的性能，建議用戶關(guān)閉不需要的功能從而獲得最佳的資源和性能表現(xiàn)。

設(shè)計(jì)資源

FIFO_Generator IP用戶文檔已隨IP發(fā)布，可通過IP界面直接獲得。

在FIFO_Generator IP界面左下角，點(diǎn)擊“用戶指南”可以直接打開FIFO_Generator IP的用戶指南（UserGuide）pdf文件。

其它相關(guān)設(shè)計(jì)資源后續(xù)會(huì)陸續(xù)通過官網(wǎng)發(fā)布，歡迎關(guān)注。有任何疑問請(qǐng)通過智多晶公眾號(hào)或FAE與我們聯(lián)系。