FPGA实现的高速大容量多通道FIFO设计：SDRAM与FPGA协作方案

本文主要探讨了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的多通道大容量FIFO（First-In-First-Out，先进先出）设计方法，其目标应用于高速数据采集板卡中。高速大容量FIFO对于数据采集系统的性能至关重要，它直接影响到数据采集的速度和深度。设计者，徐洋洋，来自连云港杰瑞电子公司，面对板卡对FIFO的高速度、大容量和小型化需求，提出了结合SDRAM（Static Random Access Memory，静态随机存取内存）和FPGA的解决方案。 FPGA的优势在于能解决SDRAM接口控制逻辑的复杂问题，通过集成SDRAM的低成本、大存储空间和快速访问特性，构建了FIFO的存储结构。该设计包括SDRAM状态控制器、FIFO地址管理器以及FIFO逻辑接口，所有功能都被整合在FPGA内部实现。设计过程中，作者在Modelsim平台使用了Microtech公司的SDRAM模型进行了数据读写仿真，以验证设计的有效性。 实验部分在一块PXI（Peripheral eXtensions for Instrumentation，用于仪器扩展的外围设备）板卡上进行了实物测试，通过调整时钟频率、延时参数和优化读写速率，成功实现了8路，每路具有16MB存储深度和16位宽的异步双口FIFO。这一设计的读写速度高达128Mbps，提供了高速数据采集系统所需的高效数据存储平台。 关键词集中在SDRAM、FPGA、FIFO和PXI等技术上，同时也强调了这项设计在高速数据采集系统中的实际应用价值。文章的中图分类号为TN9+1，表明其属于电子学和信息技术领域，文献标识码为A，符合相应的国家标准学科分类代码。 这篇论文深入研究了如何利用FPGA的优势来构建适应高速数据采集需求的大容量FIFO，为相关领域的硬件设计提供了一个实用且高性能的解决方案。