本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出方法及其輸出裝置。

背景技術(shù)：

在通信領(lǐng)域，F(xiàn)IFO(First In First Output先進(jìn)先出)應(yīng)用非常廣泛，它的主要作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩存、跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)傳遞以及數(shù)據(jù)解包和封包處理等。

FIFO的工作原理具體為：輸入數(shù)據(jù)在寫入時(shí)鐘域里根據(jù)寫使能信號(hào)寫入到FIFO內(nèi)部；在讀出時(shí)鐘域作用下，根據(jù)讀使能信號(hào)輸出數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)的順序與寫入順序有關(guān)；先寫入的數(shù)據(jù)，先讀出(即先進(jìn)先出)。

在實(shí)際的FIFO模塊中，為避免數(shù)據(jù)溢出或者讀出無效數(shù)據(jù)，還需要根據(jù)FIFO內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多少，輸出空滿信號(hào)或快空快滿信號(hào)，用以反映FIFO的內(nèi)部存貯空間剩余量。

其中，空信號(hào)、快空信號(hào)可以表示FIFO存貯數(shù)據(jù)沒有了或快沒有了，此時(shí)停止進(jìn)行讀操作以避免讀出無效數(shù)據(jù)。滿信號(hào)、快滿信號(hào)表示FIFO存貯數(shù)據(jù)滿了或快滿了，此時(shí)停止進(jìn)行寫操作以避免數(shù)據(jù)溢出。

一般的，數(shù)據(jù)寫到FIFO后，讀信號(hào)主要是由FIFO的空信號(hào)或快空信號(hào)控制。當(dāng)FIFO空或快空信號(hào)指示有效，此時(shí)禁止讀FIFO；否則讀出FIFO數(shù)據(jù)。在實(shí)際中，從FIFO讀出的數(shù)據(jù)由于缺口時(shí)鐘的原因不會(huì)是一直有效的，而是帶缺口的，即存在數(shù)據(jù)有效指示信號(hào)。

由此，若采用這樣的數(shù)據(jù)讀取方式，如圖1所示，從FIFO輸出的有效信號(hào)和無效信號(hào)呈現(xiàn)連續(xù)變化，即在一段很長的時(shí)間內(nèi)FIFO的輸出數(shù)據(jù)是有效的；在很長一段時(shí)間內(nèi)是無效的，而不是有效無效信號(hào)間隔變化。也就是說從FIFO輸出的數(shù)據(jù)并不是均勻的，不能均衡輸出。

為了適應(yīng)這種非均衡輸出，下游處理必須采用比較深的緩存空間存貯數(shù)據(jù)以能吸收掉比較大的缺口。由于采用大的緩存器，數(shù)據(jù)延時(shí)會(huì)相應(yīng)增大，特別是在級(jí)聯(lián)多級(jí)存貯器的情況下，非常明顯。但多級(jí)FIFO串聯(lián)使用是非常普遍的。下游級(jí)聯(lián)的每個(gè)FIFO存貯空間更大，消耗的存貯資源會(huì)增加更多，增加的功耗也會(huì)更大。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出方法及其輸出裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中FIFO非均衡輸出的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出方法，其中，包括：

根據(jù)所述寫入數(shù)據(jù)速率和讀取數(shù)據(jù)的讀時(shí)鐘頻率和讀取數(shù)據(jù)位寬，計(jì)算輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值；

化簡獲得所述輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值為最簡不可約分?jǐn)?shù)；

根據(jù)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)，獲取FIFO的讀取使能信號(hào)以及輸出數(shù)據(jù)指示信號(hào)。

所述的方法，其中，所述根據(jù)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)，獲取FIFO的讀取使能信號(hào)以及輸出數(shù)據(jù)指示信號(hào)，具體包括：

輸出FIFO的讀取啟動(dòng)信號(hào)；

根據(jù)最簡不可約分?jǐn)?shù)分別計(jì)算用于指示時(shí)鐘周期是否可以讀出數(shù)據(jù)的讀窗口指示信號(hào)以及讀取數(shù)據(jù)是否有效的讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)；

將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得FIFO的讀使能信號(hào)；

將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得FIFO讀數(shù)據(jù)有效指示信號(hào)。

所述的方法，其中，所述根據(jù)最簡不可約分?jǐn)?shù)計(jì)算用于指示時(shí)鐘周期是否可以讀出數(shù)據(jù)的讀窗口指示信號(hào)，具體包括：

設(shè)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)為n/m，n和m均為正整數(shù)；j為時(shí)鐘周期，j在1到m之間取值；

所述讀窗口指示信號(hào)用于指示在第j個(gè)時(shí)鐘周期是否讀取數(shù)據(jù)：

當(dāng)j×n mod m＜n時(shí)，表示第j個(gè)時(shí)鐘周期讀取數(shù)據(jù)；

當(dāng)j×n mod m≥n時(shí)，表示第j個(gè)時(shí)鐘周期不讀取數(shù)據(jù)。

所述的方法，其中，所述根據(jù)最簡不可約分?jǐn)?shù)計(jì)算讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)，具體包括：

設(shè)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)為n/m，n和m均為正整數(shù)；j為時(shí)鐘周期，j在1到m之間取值；

所述讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)用于指示在第m個(gè)時(shí)鐘周期，第j個(gè)時(shí)鐘指示輸出數(shù)據(jù)是否有效：

當(dāng)j×n mod m＜n時(shí)，表示輸出數(shù)據(jù)有效；

當(dāng)j×n mod m≥n時(shí)，表示輸出數(shù)據(jù)無效。

所述的方法，其中，所述根據(jù)所述寫入數(shù)據(jù)速率和讀取數(shù)據(jù)速率，計(jì)算輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值，具體包括：

通過計(jì)算寫入數(shù)據(jù)的寫時(shí)鐘頻率、寫入數(shù)據(jù)位寬以及寫入數(shù)據(jù)有效信號(hào)指示的乘積，獲取寫入數(shù)據(jù)速率；

令寫入數(shù)據(jù)速率與讀時(shí)鐘頻率和讀取數(shù)據(jù)位寬的乘積相除，獲得輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值。

一種FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出裝置，其中，包括：

FIFO模塊，用于根據(jù)控制信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)至FIFO中和從FIFO中讀取數(shù)據(jù)；

讀使能均衡模塊，用于根據(jù)所述寫入數(shù)據(jù)速率和讀取數(shù)據(jù)的讀時(shí)鐘頻率和讀取數(shù)據(jù)位寬，計(jì)算輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值；化簡獲得所述輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值為最簡不可約分?jǐn)?shù)；根據(jù)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)，獲取FIFO的讀取使能信號(hào)以及輸出數(shù)據(jù)指示信號(hào)；

讀信號(hào)生成模塊，用于輸出與讀使能均衡模塊對(duì)應(yīng)的讀取控制信號(hào)，提供給所述FIFO模塊。

所述的裝置，其中，所述讀信號(hào)生成模塊具體用于：輸出FIFO的讀取啟動(dòng)信號(hào)；

所述讀使能均衡模塊具體用于：根據(jù)最簡不可約分?jǐn)?shù)分別計(jì)算用于指示時(shí)鐘周期是否可以讀出數(shù)據(jù)的讀窗口指示信號(hào)以及讀取數(shù)據(jù)是否有效的讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)；

所述讀信號(hào)生成模塊，具體用于：將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得FIFO的讀使能信號(hào)；

將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得FIFO讀數(shù)據(jù)有效指示信號(hào)。

所述的裝置，其中，所述讀窗口指示信號(hào)具體為：設(shè)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)為n/m，n和m均為正整數(shù)；j為時(shí)鐘周期，j在1到m之間取值；

所述讀窗口指示信號(hào)用于指示在第j個(gè)時(shí)鐘周期是否讀取數(shù)據(jù)：

當(dāng)j×n mod m＜n時(shí)，表示第j個(gè)時(shí)鐘周期讀取數(shù)據(jù)；

當(dāng)j×n mod m≥n時(shí)，表示第j個(gè)時(shí)鐘周期不讀取數(shù)據(jù)。

所述的裝置，其中，所述讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)具體為：

設(shè)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)為n/m，n和m均為正整數(shù)；j為時(shí)鐘周期，j在1到m之間取值；

所述讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)用于指示在第m個(gè)時(shí)鐘周期，第j個(gè)時(shí)鐘指示輸出數(shù)據(jù)是否有效：

當(dāng)j×n mod m＜n時(shí)，表示輸出數(shù)據(jù)有效；

當(dāng)j×n mod m≥n時(shí)，表示輸出數(shù)據(jù)無效。

所述的裝置，其中，所述讀使能均衡模塊具體用于：通過計(jì)算寫入數(shù)據(jù)的寫時(shí)鐘頻率、寫入數(shù)據(jù)位寬以及寫入數(shù)據(jù)有效信號(hào)指示的乘積，獲取寫入數(shù)據(jù)速率；令寫入數(shù)據(jù)速率與讀時(shí)鐘頻率和讀取數(shù)據(jù)位寬的乘積相除，獲得輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值。

有益效果：本發(fā)明提供的一種FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出方法及其裝置，令FIFO的輸出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)均衡輸出，減小下游需要的存儲(chǔ)器，從而節(jié)省資源。另外，由于存儲(chǔ)器空間減小了，也相應(yīng)的減低了數(shù)據(jù)的延遲。尤是在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸中，對(duì)傳輸延時(shí)敏感的應(yīng)用，例如說話音，無線通信等，可以保證傳輸敏感應(yīng)用在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可靠低延時(shí)傳輸。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的FIFO數(shù)據(jù)的非均衡輸出示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出方法的方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的生成讀窗口指示信號(hào)和讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的FIFO數(shù)據(jù)的均衡輸出示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出方法及其裝置。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出方法。如圖2所示，該方法包括如下步驟：

100：根據(jù)所述寫入數(shù)據(jù)速率和讀取數(shù)據(jù)的讀時(shí)鐘頻率和讀取數(shù)據(jù)位寬，計(jì)算輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值。

具體的，該寫入數(shù)據(jù)速率是指FIFO模塊的數(shù)據(jù)寫入速率，其單位為比特每秒(bps)。該寫入速率可以通過如下公式計(jì)算：

S_input＝valid_input×bitlength_input×clock_input

其中，S_input為寫入數(shù)據(jù)速率，valid_input為寫入數(shù)據(jù)有效信號(hào)指示，bitlength_input為寫入數(shù)據(jù)位寬，clock_input為寫入時(shí)鐘頻率。

相對(duì)應(yīng)地，輸出信號(hào)有效信號(hào)比值可以通過如下算式計(jì)算：

Vaild_output＝S_input/(clock_output×bitlength_output)

其中，Vaild_output為輸出信號(hào)有效信號(hào)比值，clock_output為讀取時(shí)鐘頻率，bitlength_output為讀取數(shù)據(jù)位寬。

在一些實(shí)施例中，寫入數(shù)據(jù)位寬和讀取數(shù)據(jù)位寬是一致的，因此，該輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值可以將寫入數(shù)據(jù)位寬和讀取數(shù)據(jù)位寬約分，進(jìn)一步化簡。

200：化簡獲得所述輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值為最簡不可約分?jǐn)?shù)。

所述最簡不可約分?jǐn)?shù)是指令分子分母均為不可繼續(xù)約分的正整數(shù)，例如當(dāng)所述輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值的結(jié)果是4/10?？梢越?jīng)過化簡后得到2/5,分子和分母是最小不可約正整數(shù)，n是2，m是5，化簡結(jié)束。

300：根據(jù)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)，獲取FIFO的讀取使能信號(hào)以及輸出數(shù)據(jù)指示信號(hào)。

具體的，根據(jù)獲取的最簡不可約分?jǐn)?shù)，可以計(jì)算確定用于指示時(shí)鐘周期是否可以讀出數(shù)據(jù)的讀窗口指示信號(hào)(310)以及讀取數(shù)據(jù)是否有效的讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)(320)。

設(shè)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)為n/m，n和m均為正整數(shù)；j為時(shí)鐘周期，j在1到m之間取值；

對(duì)于讀窗口指示信號(hào)，其用于指示在第j個(gè)時(shí)鐘周期是否讀取數(shù)據(jù)：

當(dāng)j×n mod m＜n時(shí)，表示第j個(gè)時(shí)鐘周期讀取數(shù)據(jù)；

當(dāng)j×n mod m≥n時(shí)，表示第j個(gè)時(shí)鐘周期不讀取數(shù)據(jù)。

而對(duì)于讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)：其用于指示在第m個(gè)時(shí)鐘周期，第j個(gè)時(shí)鐘指示輸出數(shù)據(jù)是否有效：

當(dāng)j×n mod m＜n時(shí)，表示輸出數(shù)據(jù)有效；

當(dāng)j×n mod m≥n時(shí)，表示輸出數(shù)據(jù)無效。

在具體的FIFO運(yùn)行過程中：FIFO啟動(dòng)時(shí)候，先進(jìn)行FIFO寫操作，講輸入到FIFO的數(shù)據(jù)在寫時(shí)鐘以及數(shù)據(jù)有效信號(hào)的作用下，寫入到FIFO。FIFO復(fù)位的時(shí)候，F(xiàn)IFO的內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯指示為0，F(xiàn)IFO為空，表示FIFO可以將輸入數(shù)據(jù)寫入到FIFO內(nèi)部。待開始進(jìn)行FIFO的寫入操作之后，此時(shí)還不能允許FIFO讀操作，待FIFO的內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯指示值為FIFO深度一半時(shí)候，開始允許FIFO進(jìn)行讀操作，此時(shí)產(chǎn)生FIFO的讀取啟動(dòng)信號(hào)(350)。

為實(shí)現(xiàn)如圖5所示的FIFO均衡輸出，可以將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得如圖3所示的FIFO的讀使能信號(hào)(330)；以及將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得如圖3所示的FIFO的讀數(shù)據(jù)有效指示信號(hào)(340)。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的FIFO數(shù)據(jù)均衡輸出裝置。如圖4所示，該裝置包括：FIFO模塊100、讀使能均衡模塊200以及讀信號(hào)生成模塊300。

其中，F(xiàn)IFO模塊100用于根據(jù)控制信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)至FIFO中和從FIFO中讀取數(shù)據(jù)。讀使能均衡模塊200用于根據(jù)所述寫入數(shù)據(jù)速率和讀取數(shù)據(jù)的讀時(shí)鐘頻率和讀取數(shù)據(jù)位寬，計(jì)算輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值；化簡獲得所述輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值為最簡不可約分?jǐn)?shù)；根據(jù)所述最簡不可約分?jǐn)?shù)，獲取FIFO的讀取使能信號(hào)以及輸出數(shù)據(jù)指示信號(hào)。讀信號(hào)生成模塊300用于輸出與讀使能均衡模塊對(duì)應(yīng)的讀取控制信號(hào)，提供給所述FIFO模塊。

具體的，所述讀信號(hào)生成模塊具體用于：輸出FIFO的讀取啟動(dòng)信號(hào)。所述讀使能均衡模塊具體用于：根據(jù)最簡不可約分?jǐn)?shù)分別計(jì)算用于指示時(shí)鐘周期是否可以讀出數(shù)據(jù)的讀窗口指示信號(hào)以及讀取數(shù)據(jù)是否有效的讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)；

更具體的，所述讀信號(hào)生成模塊300具體用于：將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得FIFO的讀使能信號(hào)；將所述讀取啟動(dòng)信號(hào)與所述讀數(shù)據(jù)有效窗口指示信號(hào)進(jìn)行與，獲得FIFO讀數(shù)據(jù)有效指示信號(hào)。

更具體的，所述讀使能均衡模塊具體用于：通過計(jì)算寫入數(shù)據(jù)的寫時(shí)鐘頻率、寫入數(shù)據(jù)位寬以及寫入數(shù)據(jù)有效信號(hào)指示的乘積，獲取寫入數(shù)據(jù)速率；令寫入數(shù)據(jù)速率與讀時(shí)鐘頻率和讀取數(shù)據(jù)位寬的乘積相除，獲得輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)比值。

可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及本發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。