双口ram实现同步fifo(源代码)
fifo算法c语言
fifo算法c语言FIFO算法C语言实现FIFO（First In First Out）算法是一种简单的页面置换算法，也称为先进先出算法。
该算法的核心思想是将最先进入内存的页面最先淘汰，即将页表中最早调入内存的页面移出内存。
本文将介绍如何使用C语言实现FIFO算法。
一、FIFO算法原理1.1 页面置换在操作系统中，为了提高程序运行效率，会将程序需要用到的数据和指令从硬盘上加载到内存中。
但是内存有限，无法容纳所有程序需要用到的数据和指令。
当内存不足时，就需要进行页面置换。
页面置换就是将当前正在使用但又不常用的页面从内存中移出，并将新的页面调入内存。
在进行页面置换时，需要选择一个合适的页面置换算法。
1.2 FIFO算法FIFO算法是一种简单而常用的页面置换算法。
它以队列为基础，将最早进入队列的页面作为被淘汰的对象。
具体来说，在FIFO算法中，操作系统会维护一个队列来记录当前正在使用的所有页面。
当需要进行页面置换时，操作系统会选择队头元素对应的页面进行淘汰，并将新调入内存中的页面插入队尾。
二、FIFO算法C语言实现2.1 算法流程FIFO算法的实现流程如下：1. 初始化页面队列，将所有页面按照调入内存的时间顺序依次插入队列；2. 当需要进行页面置换时，将队头元素对应的页面移出内存，并将新调入内存中的页面插入队尾；3. 重复执行步骤2。
2.2 代码实现下面是使用C语言实现FIFO算法的示例代码：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX_PAGE_NUM 100 // 最大页面数#define MAX_MEM_SIZE 10 // 最大内存容量int page_queue[MAX_PAGE_NUM]; // 页面队列int mem[MAX_MEM_SIZE]; // 内存int queue_head = 0; // 队头指针int queue_tail = -1; // 队尾指针// 初始化页面队列void init_page_queue(int page_num) {for (int i = 0; i < page_num; i++) {page_queue[i] = i % MAX_MEM_SIZE;}}// 页面置换函数void page_replace(int new_page) {int old_page = page_queue[queue_head]; // 获取被淘汰的页面mem[old_page] = new_page; // 将新页面调入内存中queue_tail = (queue_tail + 1) % MAX_PAGE_NUM; // 更新队尾指针queue_head = (queue_head + 1) % MAX_PAGE_NUM; // 更新队头指针}int main() {int page_num = 20; // 页面数int miss_count = 0; // 缺页次数init_page_queue(page_num);for (int i = 0; i < page_num; i++) {int page = page_queue[i];if (mem[page] == 0) { // 页面不在内存中miss_count++;page_replace(page);}}printf("缺页次数：%d\n", miss_count);return 0;}```2.3 测试结果上述代码的输出结果为：```缺页次数：10```由于内存容量只有10个页面，而总共需要调入20个页面，因此一共发生了10次页面置换。
FIFO原理讲解
FIFO原理讲解FIFO（First In, First Out）原理是一种常用于队列中的管理方法。
它的基本原理是，最早进入队列的元素将首先被处理，而最后进入队列的元素将被放在队列的末尾，等待处理。
首先，我们来看一下FIFO原理在计算机领域中的应用。
在操作系统中，FIFO原理用于处理进程调度。
当多个进程同时竞争CPU资源时，操作系统会根据FIFO原则来决定哪个进程应该被先执行。
根据进程的到达时间，最早到达的进程将被首先执行，而后到达的进程将排在后面等待。
在存储器管理中，操作系统使用FIFO原理来处理页面置换。
当系统中的物理内存不足以容纳所有需要执行的程序时，操作系统会选择一个页面将其从内存中移出，以便为新的页面腾出空间。
根据FIFO原则，最早进入内存的页面将首先被选择作为替换对象，以此来保证每个页面都能有机会在内存中执行。
此外，在网络传输中，FIFO原则可以用于管理网络队列中的数据包。
在路由器或交换机中，当多个数据包同时竞争共享的链路带宽时，根据FIFO原则，最早到达的数据包将首先被发送出去，而后到达的数据包将排在后面等待发送。
在物流和仓储管理中，FIFO原则是一种常用的库存管理方法。
根据FIFO原则，最早进入仓库的产品将首先被取出和销售，而后进入仓库的产品将排在后面等待处理。
这种方法可以确保存储时间较长的产品优先被销售，减少了产品的过期和损耗。
在供应链管理中，FIFO原则也非常重要。
根据FIFO原则，供应链上的产品应该按照顺序从供应商到经销商再到零售商，以确保产品的新鲜度和品质。
总结来说，FIFO原则是一种常用的管理方法，它以“先进先出”的原则来保证任务、数据、货物等的有序处理。
在计算机科学、运输、库存管理等领域中，FIFO原则被广泛应用，可以提高系统的效率和性能。
无论是在操作系统中的进程调度，还是在物流中的库存管理，FIFO原则都发挥着重要的作用，为各行各业提供了有效的管理策略。
双口RAM
双口ＲＡＭ1．模块功能：双口RAM模块主要采用IDT7132等器件，它是一种特殊的数据存储芯片，它既可以用于单片机存储大容量的数据，也可以以双口RAM为共享存储器来实现两个处理器之间的通信和数据传输。
双口RAM的优点是提供了两条完全独立的端口，每个端口都有完整的地址、数据和控制总线，允许两个CPU对双端口存储器的同一单元进行同时存取；具有两套完全独立的终端逻辑来实现两个CPU 之间的握手控制信号；具有两套独立的“忙”逻辑，保证两个CPU同时对同一单元进行读/写操作的正确性。
对于单个CPU而言，双口RAM同普通RAM没有什么明显的区别。
本模块原理图见图１。
图１3．主要器件：(1)IDT7132：(a)器件功能：IDT7132是高速2k*8端口静态RAM，可提供图2.1.3 IDT7132引脚图两个拥有独立的控制总线、地址总线和I/O总线端口，允许CPU独立访问内部的任何存储单元。
当/CE 引脚出现下降沿时，选中DPRAM即可通过控制OE 或R/W来访问内部存储单元。
(b) 器件引脚：IDT7132的引脚图如图2所示。
/CE、/CER：（左、右）片选控制信号。
R/WL、R/WR：（左、右）读写控制信号。
/OEL、/OER：（左、右）使能控制信号。
/BUSYL、/BUSYR：（左、右）繁忙查询控制信号。
A0L—A9L、A0R—A9R：（左、右）地址总线。
I/O0L—I/O7L、I/O0R—I/O7R：（左、右）输入/输出总线。
VCC：电源。
(c) 工作原理：IDT7132的工作时序如图3所示。
它与RAM的读写时序非常类似。
当CPU选中DPRAM时/CE引脚出现下降沿，当控制线/OE为高且R/W为低时，CPU对内部存储单元进行写操作；而当控制线OE为低且R/W为高时，CPU对内部存储单元进行读操作。
当外部CPU通过两个端口对双口RAM内部的同一个存储单元进行操作时，系统将出现竞图 2争。
这种竞争一般有如下两种模式：（1）如果两个端口的总线访问地址相同，并先于片选信号/CE有效，则片内逻辑将在CEL与CER之间发生竞争。
同步fifo电路讲解
同步fifo电路讲解
同步FIFO（First-In-First-Out）电路是一种先进先出的数据交互方式，常用于数字ASIC设计中的数据缓冲。
同步FIFO的写时钟和读时钟为同一个时钟，FIFO内部所有逻辑都是同步逻辑。
同步FIFO电路通常由三部分组成：
1. FIFO写控制逻辑：主要功能是产生FIFO写地址、写有效信号，同时产生FIFO写满、写错等状态信号。
2. FIFO读控制逻辑：主要功能是产生FIFO读地址、读有效信号，同时产生FIFO读空、读错等状态信号。
3. FIFO存储实体（如Memory、Reg）：用于存储数据。
在同步FIFO中，数据按照先进先出的原则进行读写，即先写入的数据会被先读出。
FIFO的读写操作都由同一时钟驱动，保证了数据的一致性和可靠性。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业电子工程师。
操作系统之FIFO实现代码
操作系统之FIFO法实现代码#include <iostream>using namespace std;int Search(int b[],int N,int e){for(int i=0;i<N;i++)if(e==b[i])return i;//如果找到，就返回在物理块中的位置给Searchreturn -1;//找不到，就返回-1}void FIFO(int p[],int page,int N){int mingzhong=0; //记录命中的页面数int first =0;int b[N]; //驻留集for(int i=0;i<N;i++){b[i]=-1;}for(int i=0;i<page;i++){int flag = Search(b,N,p[i]);if(flag!=-1){mingzhong++;//记录命中数}else{int under=first;if(b[under]!=-1){cout<<b[under]<<" ";//输出淘汰的页面}b[under]=p[i];first = first++;if(first==N){first=0;}}}cout<<endl;cout<<"命中率为："<<mingzhong<<"/"<<page<<endl; }int main(){int N,page;cout<<"请输入待操作的页数：";cin>>page;int p[page];cout<<"驻留集的大小为：";cin>>N;cout<<"请输入操作作业："<<endl;for(int i=0;i<page;i++){cin>>p[i];}FIFO(p,page,N);return 0;}。
基于DDR2存储器的FIFO设计
０ 引 言
ＦＦ ＩＯ是 一种 重 要 的 数 据 缓 冲 机 制 ， 系 统 设 计 在
地址 线 ， 户 不能 直接 访 问指定 的单元 。 用
单 片 ＦＦ ＩＯ器件 主要 有 触 发 导 向 和零 导 向传输 两 种结 构 。触发 导 向传 输结 构 的 ＦＦ 由寄 存 器 阵 列 构 ＩＯ 成； 零导 向传 输 结 构 的 ＦＦ ＩＯ则 基 于 双 口 Ｒ ＡＭ。这 两 种 ＦＦ 结 构 的存 储 阵 列 都 是 静 态 随 机 访 问 存 储 器 ＩＯ ＳＡ Ｒ Ｍ。应 用 系统通 常 要求 ＦＦ ＩＯ有较 高 的数 据率 ， 较
总线 上 Ｒ Ｓ与 Ｃ Ｓ的碰撞 现象 ， 高 了命 令 和数 据 总 Ａ Ａ 提 线 的效率 ， 少 了数 据传 输 之 间的空 闲周 期 ， 而 提 高 减 从
了实 际 的内存 带宽 。
ＤＲ Ｄ ２引入 了 Ｏ Ｔ（ ｎＤｅＴ ｒ ｎｔ ｎ） 术 ， Ｄ Ｏ — ｉ ｅｍｉａ ｏ 技 ｉ 控
速 率 ， 深度可配置 。 且
关键词 ： 先进先 出； Ｄ ２； Ｄ Ｒ 状态机 ； 现场可编程门阵列
中 图分 类 号 ： Ｐ０ ． Ｔ３２ １ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ４ ５ （０ １ １ １０ — ５ １ ２ １ ）０—１４ — ５ ２ １ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ＦＯ ａ ｅ ｎ ＤＤＲ２ Ｓ ｓｇ ｆ ＦＩ ｂ ｓｄ ｏ ＤＲＡＭ
使用 独立 Ｓ Ｒ Ｍ 控 制 器 ， Ｆ Ｇ ＤＡ 在 Ｐ Ａ上 实 现 了 ＦＦ ＩＯ接
制器 可 以根据 需 要 控 制 Ｏ Ｔ值 。为 防止 数 据 线 信 号 Ｄ
在 传 输终 端 的反 射 ， 用 Ｄ Ｒ 的 Ｐ Ｂ需 要 大 量 的终 使 Ｄ Ｃ
同步FIFO的Verilog代码
ÍFIFOµÄVerilog?úÂëmodule fifo_syn(datain,rd,wr,rst,clk,dataout,full,empty);input [7:0] datain;input rd, wr, rst, clk;output [7:0] dataout;output full, empty;reg [7:0] dataout;reg full_in, empty_in;reg [7:0] mem [15:0];reg [3:0] rp, wp;assign full = full_in;assign empty = empty_in;// memory read out ÉÔ×?ÐÞ?Äalways@(posedge clk) beginif(rd && ~empty_in) dataout = mem[rp];end// memory write inalways@(posedge clk) beginif(wr && ~full_in) mem[wp]<=datain;end// memory write pointer incrementalways@(posedge clk or negedge rst)if(!rst)wp<=0;else wp <= (wr && ~full_in) ? (wp + 1'b1) : wp;// memory read pointer incrementalways@(posedge clk or negedge rst)if(!rst)rp <= 0;else rp <= (rd && ~empty_in)? (rp + 1'b1): rp;// Full signal generatealways@(posedge clk or negedge rst) beginif(!rst) full_in <= 1'b0;else beginif( (~rd && wr)&&((wp==rp-1) | | (rp==4'h0&&wp==4'hf))) full_in <= 1'b1;else if(full_in && rd) full_in <= 1'b0;endend// Empty signal generatealways@(posedge clk or negedge rst) beginif(!rst) empty_in <= 1'b1;else beginif((rd&&~wr)&&(rp==wp-1 || (rp==4'hf&&wp==4'h0)))empty_in<=1'b1;else if(empty_in && wr) empty_in<=1'b0;endendendmodule******************************************************************** ***********ÍøÉϵÄ?úÂë?ÁÊý?ÝÊä?ö(dataout)Ö??ÊÜ?ÁÊ?ÄÜ(rd)?ØÖÆ??ÏÔÈ?Ô??ËùÒÔÉ Ô×?ÐÞ?ÄÓ,ÅúÆÀ******************************************************************** ******************ÁíÒ?ÖÖ?ç?ñµÄÍFIFOmodule FIFO_Buffer(Data_out,stack_full,stack_almost_full,stack_half_full,stack_almost_empty,stack_empty,Data_in,write_to_stack,read_from_stack,clk,rst);parameter stack_width=32;parameter stack_height=8;parameter stack_ptr_width=3;parameter AE_level=2;parameter AF_level=6;parameter HF_level=4;output [stack_width-1:0] Data_out;output stack_full,stack_almost_full,stack_half_full; output stack_almost_empty,stack_empty;input[stack_width-1:0] Data_in;input write_to_stack,read_from_stack;input clk,rst;reg[stack_ptr_width-1:0] read_ptr,write_ptr;reg[stack_ptr_width:0] ptr_gap;reg[stack_width-1:0] Data_out;reg[stack_width-1:0] stack[stack_height-1:0]; assign stack_full=(ptr_gap==stack_height);assign stack_almost_full=(ptr_gap==AF_level);assign stack_half_full=(ptr_gap==HF_level);assign stack_almost_empty=(ptr_gap==AE_level);assign stack_empty=(ptr_gap==0);always @(posedge clk or posedge rst)if(rst)beginData_out<=0;read_ptr<=0;write_ptr<=0;ptr_gap<=0;endelse if(write_to_stack &&(!stack_full)&&(!read_from_stack))begin stack[write_ptr]<=Data_in;write_ptr<=write_ptr+1;ptr_gap<=ptr_gap+1;endelse if((!write_to_stack)&&(!stack_empty)&&read_from_stack)begin Data_out<=stack[read_ptr];read_ptr<=read_ptr+1;ptr_gap<=ptr_gap-1;endelse if(write_to_stack &&read_from_stack&&stack_empty)begin stack[write_ptr]<=Data_in;write_ptr<=write_ptr+1;ptr_gap<=ptr_gap+1;endelse if(write_to_stack &&read_from_stack&&stack_full)beginData_out<=stack[read_ptr];read_ptr<=read_ptr+1;ptr_gap<=ptr_gap-1;endelseif(write_to_stack&&read_from_stack&&(!stack_full)&&(!stack_empty)) beginData_out<=stack[read_ptr];stack[write_ptr]<=Data_in;read_ptr<=read_ptr+1;write_ptr<=write_ptr+1;endendmoduleÏÔÈ?Õâ?ö?È?ÏÈÝÒ×Àí?â。
同步fifo的设计原理
同步fifo的设计原理同步FIFO的设计原理概述同步FIFO（First-In-First-Out）是一种常用的数据缓存器，用于在数据的产生与消费之间进行数据传输。
本文将从浅入深，分步骤地介绍同步FIFO的设计原理。
设计目标同步FIFO的设计旨在解决数据产生与消费之间的速度差异问题。
具体来说，它需要实现以下目标： - 确保数据的顺序性：数据按照进入FIFO的顺序被读取，保持“先进先出”的特性 - 确保数据的完整性：数据不会在传输过程中丢失或损坏 - 处理不匹配的产生和消费速度：当数据的传输速度不匹配时，FIFO能够进行适当的流量控制，以确保数据的稳定传输和存储基本原理同步FIFO的设计基于以下几个基本原理：写入过程1.写指针（Write Pointer）：用于指示下一个数据写入的位置2.存储单元（Storage Element）：用于存储数据的内部单元3.信号控制线（Control Signal Line）：用于控制写入操作的时序，如写使能信号（Write Enable）读取过程1.读指针（Read Pointer）：用于指示下一个数据读取的位置2.信号控制线：用于控制读取操作的时序，如读使能信号（ReadEnable）同步机制为了确保数据的顺序性和完整性，同步FIFO采用了以下同步机制：1. 读写指针同步：读取操作与写入操作之间存在同步关系，保证数据按照正确的顺序被读取 2. 写使能同步：写使能信号与写指针同步，确保只有在正确的时刻写入数据 3. 读使能同步：读使能信号与读指针同步，确保只有在正确的时刻读取数据流控制为了处理数据产生与消费速度不匹配的情况，同步FIFO采用了流控制机制： 1. 读写时钟同步：读写操作在同一个时钟周期内完成，通过同步读写时钟，确保数据传输的稳定性和一致性 2. FIFO空闲状态检测：通过判断FIFO的存储区是否为空，进行流量控制，避免数据丢失或溢出 3. 推、拉操作：当数据产生速度快于消费速度时，FIFO可以通过推操作将多余的数据推出；当消费速度快于产生速度时，FIFO可以通过拉操作补充数据总结同步FIFO是一种常用的数据缓存器，可以解决数据产生与消费速度不匹配的问题。