基于FPGA的高速接口中多指針彈性緩沖器設(shè)計(jì).pdf

1、彈性緩沖技術(shù)廣泛應(yīng)用于高速接口的接收端，通過同步輸入輸出的數(shù)據(jù)、補(bǔ)償時(shí)鐘偏差來(lái)保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。而傳統(tǒng)彈性緩沖器通過寫指針跳躍和斷點(diǎn)保存來(lái)添加特定字符(SKP)。這種方法容易帶來(lái)復(fù)雜的異步控制電路，產(chǎn)生數(shù)據(jù)接收紊亂等狀況。另外，高速接口對(duì)于這種單指針讀寫的彈性緩沖器有很高的頻率要求，容易產(chǎn)生復(fù)雜的時(shí)序問題。
　　本論文通過分析彈性緩沖技術(shù)的工作原理和方法，提出了多指針彈性緩沖器設(shè)計(jì)方法。它通過四個(gè)讀寫指針尋址完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出

2、，并將添加、刪除操作分開在不同的時(shí)鐘域（寫指針尋址完成SKP刪除，讀指針尋址完成SKP添加），來(lái)避免復(fù)雜異步控制電路的出現(xiàn)。本文所做的工作如下
　　(1)首先介紹了傳統(tǒng)彈性緩沖器的工作原理和工作區(qū)域，分析了傳統(tǒng)彈性緩沖器在添加和刪除SKP時(shí)讀寫指針的操作方法。并針對(duì)此方法帶來(lái)的時(shí)序問題，提出了一種新的多指針彈性緩沖器。
　　(2)然后以USB3.0協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)說(shuō)明了多指針彈性緩沖器的工作原理及讀寫指針的操作方法。多指針彈

3、性緩沖器工作時(shí)，首先利用輸入控制單元改變輸入數(shù)據(jù)中SKP對(duì)的排序，輸出控制單元改變輸出的數(shù)據(jù);其次在閾值檢測(cè)單元中檢測(cè)彈性緩沖器中的有效數(shù)據(jù)量是否達(dá)到添加或刪除的閾值，發(fā)出有效指令到讀寫指針控制單元;最后通過控制四個(gè)讀寫指針尋址來(lái)添加和刪除數(shù)據(jù)中的SKP，維持彈性緩沖器的半滿狀態(tài)。
　　(3)最后，本文通過仿真軟件Quartus和Modelism對(duì)多指針彈性緩沖器做了時(shí)序仿真，并且將程序下載到FPGA開發(fā)板中，用邏輯分析儀觀察波形