FIFO芯片IDT72V3680概述及應用

1 FIFO概述

　　FIFO芯片是一種具有存儲功能的高速邏輯芯片，可在高速數字系統中用作數據緩存。FIFO通常利用雙口RAM和讀寫(xiě)地址產(chǎn)生模塊來(lái)實(shí)現其功能。FIFO的接口信號包括異步寫(xiě)時(shí)鐘（wr-clk）和讀時(shí)鐘（rd-clk）、與寫(xiě)時(shí)鐘同步的寫(xiě)有效（wren）和寫(xiě)數據（wr-data）、與讀時(shí)鐘同步的讀有效（rden）和讀數據（rd-data）。寫(xiě)地址產(chǎn)生模塊一般還根據讀地址和寫(xiě)地址來(lái)產(chǎn)生FIFO的滿(mǎn)標志。讀地址產(chǎn)生模塊一般根據讀地址和寫(xiě)地址的差來(lái)產(chǎn)生FIFO的空標志。

為了實(shí)現正確的讀寫(xiě)和避免FIFO的上溢或下溢，通常還應給出與讀時(shí)鐘和寫(xiě)時(shí)鐘同步的FIFO的空標志（empty）和滿(mǎn)標志（full），以禁止讀寫(xiě)操作。寫(xiě)地址產(chǎn)生模塊通常根據寫(xiě)時(shí)鐘和寫(xiě)有效信號來(lái)產(chǎn)生遞增的寫(xiě)地址，而讀地址產(chǎn)生模塊則根據讀時(shí)鐘和讀有效信號來(lái)產(chǎn)生遞增的讀地址。

FIFO一般在操作時(shí)，首先在寫(xiě)時(shí)鐘wr clk的上升沿且當wren有效時(shí)，將wrdata寫(xiě)入雙口RAM中寫(xiě)地址對應的位置中，然后將讀地址對應的雙口RAM中的數據輸出到讀數據總線(xiàn)上，這樣就可實(shí)現先進(jìn)先出功能。讀寫(xiě)操作一般會(huì )自動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)存儲器中連續的存儲單元。從FIFO中讀出的數據順序與寫(xiě)入的順序相同，而地址的順序則在內部已經(jīng)預先定義好，因此，對FIFO芯片的操作不需要額外的地址信息。另外，FIFO芯片還能提供對讀／寫(xiě)指針的復位功能?！　? IDT72V3680簡(jiǎn)介

　　2．1 IDT72V3680功能特點(diǎn)

　　IDT72V3680屬于IDT公司的高密度supersyncTMⅡ36位系列存儲器IDT72V3640～3690中的一種，其存儲結構為16，384×36。這一系列CMOS工藝的FIFO（先入先出）芯片具有極大的深度。其基本功能特點(diǎn)如下：

• 　　對讀／寫(xiě)口都可進(jìn)行靈活的總線(xiàn)寬度設置，可選擇不同的輸入／輸出數據線(xiàn)寬度（可在36 in 36 out；36 in 18 out；36in 9 out；18 in 36 out；9in 36 out中選擇）；
• 　　重傳操作延時(shí)很低且固定；
• 　　首字的寫(xiě)入到讀出的延時(shí)很低且固定；
• 　　數據密度高達1Mbit；
• 　　操作時(shí)鐘可達166MHz；
• 　　可選大／小字節排列格式；
• 　　主復位方式可提供FIFO整體清零，部分復位只清掉存儲數據，但保留可編程設置項；
• 　　幾乎空／滿(mǎn)標志置位或無(wú)效操作可選擇同步或異步時(shí)間模式；
• 　　具有兩種時(shí)間工作模式，分別為IDT標準模式（采用和標志位）和FWFT首字直傳模式（采用標志位）；
• 　　讀寫(xiě)操作采用獨立時(shí)鐘，并可異步操作；
• 　　采用TQFP（128引腳）和PBGA（144引腳）兩種封裝形式，其中PBGA封裝形式不僅可用JTAG口提供邊界掃描功能，還可選擇同步或者異步讀寫(xiě)操作（只對PBGA封裝）；
• 　　與5V輸入兼容；
• 　　具有節電模式；
• 　　管腳可與更高密度的芯片IDT72V36100和IDT72V36110兼容。

　　IDT72V3680的內部結構框圖如圖1所示。

　　2．2 使用要點(diǎn)

　　IDT72V3680系列產(chǎn)品在使用中，通常應注意以下幾點(diǎn)：

　?。?）兩種可選擇的時(shí)間運行模式的區別

　　在主復位時(shí)，FWFT／SI信號電平為低表示選擇IDT標準模式，否則表示選擇首位字直傳模式FWFT。在兩種不同模式下，其輸出的標志信號也有所不同，其中、為IDT標準模式；（輸出準備好）輸入準備好）為FWFT模式。另一個(gè)區別是在FWFT方式下，第一個(gè)寫(xiě)入字在三個(gè)讀時(shí)鐘上升沿后將直接傳到輸出Qn上，而不需要信號有效，以后寫(xiě)入的字則需要信號有效才能通過(guò)Qn傳出；而在IDT方式下，寫(xiě)入字都需要有效才能讀出數據。另外，FWFT在深度擴展時(shí)，FIFO可串行連接，即上一個(gè)FIFO的Qn直接連接下一個(gè)FI－FO的Dn，而無(wú)需額外控制邏輯。

　?。?）兩種復位操作

　　IDT72V3680有主復位（MRS）和部分復位（PRS）兩種方式（都屬于異步操作）。當主復位啟動(dòng)后，讀寫(xiě)指針都指向第一個(gè)數據位置，幾乎空標志置低，幾乎滿(mǎn)標志和半滿(mǎn)標志置高，同時(shí)，輸入／輸出的總線(xiàn)寬度、可編程標志位的同／異步方式以及是否需要去掉字節中的校驗位均被確定，輸出寄存器初始化為全零，上電即進(jìn)行復位，以后才可進(jìn)行寫(xiě)操作。而當部分復位后，只有讀寫(xiě)指針復位，幾乎空標志置低，幾乎滿(mǎn)標志和半滿(mǎn)標志置高電平，其余各種運行方式不變，部分復位可在操作進(jìn)行中進(jìn)行復位，當經(jīng)過(guò)編程設定的偏置值不理想時(shí)，可隨時(shí)調用。