對於大多數的 FIFO 緩衝區，FLEX 10K 嵌入式陣列模組 （EAB） 可提供高效能與大型 RAM 模組，而無需邏輯/記憶體折斷。由於Altera裝置符合成本效益，因此僅由邏輯元素 （LEs） 構成的 FIFO 緩衝區也能提供具有競爭力的解決方案。
使用 FIFO 緩衝區時，您應該會考慮各種系統需求。舉例來說，您必須考慮是否需要同時讀取和寫入 FIFO 緩衝區。有些 FIFO 緩衝區需要單獨的讀取和寫入頻率，而其他則需要相同的頻率來讀取與寫入。Altera提供 FIFO 解決方案，以滿足所有這些需求。
本文討論下列 FIFO 設計：
- 交錯記憶體 FIFO 緩衝區
- 迴圈共用 FIFO 緩衝區
- 同步 LE 型 FIFO 緩衝區
- 非同步 LE 型 FIFO 緩衝區
交錯記憶體 FIFO 緩衝區
交錯記憶體 FIFO 緩衝區適合具有一個讀/寫頻率的相對深度緩衝區。對於這種類型的 FIFO 緩衝區，每 8 位寬度使用兩個 EAB。您可以在不使用其他 EAB 的情況下，將 FIFO 緩衝區深度執行至 512 字。
每個 EAB 都可以在給定的頻率週期中讀取或寫入。透過使用兩個 EAB，您可以執行同步讀取和寫入。非書面 EAB 預先擷取資料，可避免在同時讀取和寫入相同 EAB 時發生衝突。此 FIFO 緩衝區可在 FLEX 10KA 裝置中達到 80-MHz 的效能。
迴圈共用 FIFO 緩衝區
迴圈共用的 FIFO 緩衝區適合使用許多 EAB 的設計，因為它使用的 EAB 比交錯式記憶體 FIFO 緩衝區少。此 FIFO 緩衝區有一個讀/寫頻率，其 EAB 是時間網域多倍頻率。也就是在隨後的雙倍頻率週期上讀寫 EAB。使用 66 MHz 頻率，您可以執行具有 33-MHz 輸送量的迴圈共用 FIFO 緩衝區。此 FIFO 緩衝區可在 FLEX 10KA 裝置中達到 40-MHz 的效能。
仲裁 FIFO 緩衝區
在某些 FIFO 應用程式中，不需要同時閱讀和寫入。舉例來說，非同步傳輸模式 （ATM） 設計可能有 FIFO 緩衝區，一次讀取或寫入整個 53 位元組單元。ATM 設計可能有多個 FIFO 緩衝區，其中一個埠將單元寫入一個 FIFO 緩衝區，另一個埠則從不同的 FIFO 緩衝區讀取單元。在這種情況下，不需要同時閱讀和寫入。不需要同步讀取和寫入的應用程式可以使用仲裁的 FIFO 緩衝區，該緩衝區使用 EAB 來儲存資料。由於仲裁的 FIFO 不需要同時讀取和寫入，因此不需要使用 EAB 的特殊技術。您可以使用參數來優先讀取或寫入。仲裁的 FIFO 緩衝區使用一個讀/寫頻率，在 FLEX 10KA 裝置中執行超過 80 MHz。
同步 LE 型 FIFO 緩衝區
有時候，需要的 FIFO 緩衝區比適合目標裝置的 EAB 還要多。或者，針對沒有 EAB 的裝置（例如 FLEX 6000 裝置）的設計，可能需要 FIFO 緩衝區。在此案例中，同步 LE 型 FIFO 緩衝區使用輪班收銀機將資料儲存在 FIFO 緩衝區，提供符合成本效益的解決方案。此 FIFO 緩衝區非常適合具有一個讀/寫頻率的多個淺薄、寬廣的 FIFO 緩衝區。同步 LE 型 FIFO 緩衝區最適合高速應用程式，可達到超過 100 MHz 的效能。
非同步 LE 型 FIFO 緩衝區
對於需要不同讀取和寫入頻率的應用程式，非同步 LE 型 FIFO 緩衝區提供了理想的解決方案。舉例來說，FIFO 緩衝區可能會緩衝資料，從 33 MHz PCI 匯流排到 50 MHz 後端。這些 FIFO 緩衝區稱為「非同步」、「雙頻率」或「雙同步」。這種非同步 LE 型 FIFO 緩衝區使用一群收銀機來儲存資料。寫入計數器經過解碼，以確定是寫入哪個收銀機，然後使用多工器來判斷讀取的是哪個收銀機。
可同時讀取和寫入由收銀機和多工器建立的記憶體結構，因為讀取多工處理器與寫入解碼器無關。這個結構可以用不同的頻率寫入和讀取。FIFO 緩衝控制電路可防止系統中任何可轉移的干擾。
非同步 LE 型 FIFO 緩衝區非常適合具有獨立讀取和寫入頻率的應用程式，而且可與其他 FIFO 緩衝區結合，以獨立讀取和寫入頻率建立更大的 FIFO 緩衝區。它可以在 FLEX 10KA 裝置中達到 60 MHz 的效能。
MAX PLUS II 支援
您可以從Altera應用程式取得本文中提到的 FIFO 緩衝區的設計檔案。FIFO 緩衝區可參數化，可輕鬆設定系統需求的參數，並為您的設計自訂功能。此外，FIFO 緩衝區也隨Altera的 MAX PLUS 提供® II 軟體（例如迴圈共用的 FIFO 緩衝區、csfifo）。Altera計畫為未來版本的 MAX PLUS II 軟體提供額外的功能。
結論
FLEX 裝置為符合 FIFO 需求的設計提供優異的解決方案。這些解決方案符合各種 FIFO 需求，並以低成本提供高效能與大尺寸。如果您有具備 FIFO 需求的設計，請聯絡當地的現場應用程式工程師以取得詳細資訊。