Quartus II LPM FIFO使用详解
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更新于2024-07-27
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"这篇文档是关于Quartus II中LPM(Logic Matrix Primitive,逻辑矩阵原语)的使用指南,特别关注FIFO(First In First Out,先进先出)的配置和应用。作者通过整理ALTERA的《SCFIFO and DCFIFO Megafunctions》资料,提供了详细的配置步骤和设计实例,旨在帮助用户理解和使用Quartus II中的FIFO功能。文档适用于Quartus II 11.1sp2版本,Windows 7 32位操作系统。"
**FIFO配置全攻略**
1. **如何配置自己需要的FIFO**
- 配置FIFO时,需要确定所需的数据宽度、深度、读写接口类型以及是否需要额外的状态标志,如空、满或半满信号。
- 用户可以根据应用需求选择异步或同步读写模式,以及是否需要支持乒乓操作。
1. **输入输出端口**
- FIFO通常有读数据(Read Data)、写数据(Write Data)以及读写使能(Read Enable, Write Enable)信号。
- 还可能包含读写地址(Read Address, Write Address)以及状态标志(如Empty, Full, Almost Empty, Almost Full等)。
1. **时序要求**
- FIFO的读写操作需要满足一定的时序关系,以确保数据正确传输,例如,写操作不能在读操作期间进行。
- 了解时钟边沿和数据稳定时间对于正确配置和使用FIFO至关重要。
1. **输出状态标记和潜伏期**
- FIFO提供状态标志来指示当前缓冲区的状态,例如,Full表示FIFO已满,Empty表示FIFO为空。
- 潜伏期是指从状态改变到标志更新之间的时间,需注意这个延迟以避免读写冲突。
1. **避免亚稳态**
- 在高速数字设计中,亚稳态可能导致错误,因此在配置FIFO时应考虑数据稳定时间和时钟偏移,以减少亚稳态的发生。
1. **同步复位及异步复位的影响**
- 同步复位通常在时钟边沿生效,而异步复位可以在任何时刻生效。
- 复位机制的选择会影响FIFO的初始化和数据一致性。
1. **不同的输入输出位宽**
- FIFO可以配置成不同宽度的输入和输出,允许数据宽度的不匹配,但需要正确处理宽度转换。
1. **约束设置**
- 使用Quartus II的约束文件(.sdc)来定义时序约束,确保FIFO满足设计的性能要求。
**设计实例**
1. **设计实例概要**
- 实例可能包括一个从ROM读取数据并存储到DCFIFO,然后从DCFIFO传输到RAM的系统。
1. **系统仿真分析**
- 分析写入和读取操作的时序行为,确保数据正确流动。
- 当DCFIFO满时,系统应能够停止写入并等待空间可用。
- 数据从ROM到DCFIFO和从DCFIFO到RAM的转移过程也应被验证。
附录部分展示了FIFO配置界面的截图,指导用户如何在Quartus II环境中进行实际配置。参考文献列出了来源,鼓励用户深入研究官方文档以获取更详细的信息。
这个指南是学习Quartus II中FIFO使用的一个宝贵资源,涵盖了从基础配置到高级应用的多个方面,适合初学者和有一定经验的设计者参考。
2014-07-03 上传
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2009-04-01 上传
hnbcyrnd89
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