多通道數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和控制器FIFO模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、基于PCI總線的高速多通道HDLC數(shù)據(jù)幀處理器芯片是各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和數(shù)據(jù)交換設(shè)備中的關(guān)鍵芯片.目前，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展，作為計(jì)算機(jī)主流的PCI局部總線將在光纖通信接口，高速數(shù)據(jù)的多媒體綜合寬帶業(yè)務(wù)中發(fā)揮重大作用.因此研究開發(fā)基于PCI總線接口和通信協(xié)議的超大規(guī)模集成電路芯片是具有應(yīng)用前景和市場價(jià)值的.PCI總線資源是同一總線上的設(shè)備所共享的，每一個(gè)設(shè)備都必須具備一定的本地?cái)?shù)據(jù)緩沖能力，以避免或減少在不能立刻進(jìn)行PCI總線數(shù)據(jù)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)

2、丟失的情況.目前最常用也是最方便的方式是采用先入先出存儲(chǔ)器FIFO（First In First Out）進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)的緩沖.FIFO在進(jìn)行數(shù)據(jù)緩沖的同時(shí)具有外部電路接口簡單，易于使用的良好特性.通過為某一個(gè)用戶提供足夠深度的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，就可以解決PCI總線資源獲取需要等待的問題.當(dāng)一個(gè)PCI總線設(shè)備需要處理多個(gè)獨(dú)立用戶的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，我們可以為每一個(gè)用戶都加入一個(gè)獨(dú)立的FIFO用于各自的數(shù)據(jù)緩沖.但是如果用戶的數(shù)量多達(dá)上百個(gè)，并且需要的

3、存儲(chǔ)量各不相同時(shí)，這種做法就不再適合.為了滿足這類設(shè)計(jì)需要，目前主流的做法是以通用的雙端口SRAM為核心，結(jié)合相應(yīng)的管理電路，使得每一個(gè)用戶都可以得到具有深度可靈活配置、外部接口與獨(dú)立FIFO完全相同等特點(diǎn)的本地?cái)?shù)據(jù)緩沖區(qū)資源.能夠滿足這樣要求的電路我們稱為多通道FIFO.我們所設(shè)計(jì)的多通道FIFO目前最多支持128邏輯通道.它采用塊鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對雙端口SRAM進(jìn)行組織和管理，系統(tǒng)主機(jī)（HOST）可對FIFO塊鏈表存儲(chǔ)器和通道狀態(tài)存儲(chǔ)

4、器進(jìn)行初始化配置.多通道FIFO內(nèi)核分為收發(fā)相互獨(dú)立的兩個(gè)部分.每個(gè)模塊的核心是數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器、通道狀態(tài)存儲(chǔ)器、塊鏈表存儲(chǔ)器及相應(yīng)的傳輸控制電路.該芯片的FIFO模塊在與一些國外同類型的商用芯片相比，芯片在線路接口速率和邏輯通道數(shù)方面進(jìn)行了擴(kuò)展，特別是改進(jìn)和完善了數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)管理的結(jié)構(gòu)和控制算法，減輕了數(shù)據(jù)交互過程中而導(dǎo)致的主機(jī)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，提高了PCI總線的利用率，提升了芯片整體的性能和運(yùn)行效率，具有良好的實(shí)用價(jià)值.多通道FIFO模塊