一种先进先出存储器及利用先进先出存储器实现读写的方法与流程

本发明涉及先进先出存储器，尤其涉及一种先进先出存储器及利用先进先出存储器实现读写的方法。

背景技术：

1、先进先出存储器（fifo）作为一种广泛使用的通用模块，其性能和容量的提升，能够使得其他设计人员在调用时，无需感知底层细节，即可享受到更高频率、更小面积的存储单元所带来的优势。但在受限的芯片面积与现有工艺条件下，在追求更高运行频率的同时，必须实现功能模块的极致面积优化，这一双重约束已成为芯片设计领域当前亟待突破的技术瓶颈。

技术实现思路

1、本发明提供了一种先进先出存储器及利用先进先出存储器实现读写的方法，在有限的芯片面积中实现更高的存储容量，从而为集成更多功能模块释放空间。

2、第一方面，本发明实施例提出了一种先进先出存储器，包括：至少包括第一单端口存储单元和第二单端口存储单元；

3、在所述第一单端口存储单元的读端口作为先进先出存储器的读端口响应当前读请求的情况下，在响应下一个读请求时，由所述第二单端口存储单元的读端口作为先进先出存储器的读端口响应读请求，以此类推，根据读请求按序切换读端口；在所述第一单端口存储单元的读端口作为先进先出存储器的读端口的情况下，则所述第二单端口存储单元的写端口作为先进先出存储器的写端口；在所述第二单端口存储单元的读端口作为先进先出存储器的读端口的情况下，所述第一单端口存储单元的写端口作为先进先出存储器的写端口；

4、当所述第二单端口存储单元的写端口作为先进先出存储器的写端口响应当前写请求的情况下，在响应下一个写请求时，由第一单端口存储单元的写端口作为先进先出存储器的写端口响应写请求，以此类推，根据写请求按序切换写端口。

5、第二方面，本发明实施例提出了一种利用先进先出存储器实现读写的方法，包括：根据待响应的读请求或写请求和通道选择控制信号切换电平状态；电平状态用于将第一单端口存储单元执行数据从写入任务切换为读取任务，将第二单端口存储单元执行数据从读取任务切换为写入任务，或者电平状态用于将第二单端口存储单元执行数据从写入任务切换为读取任务，将第一单端口存储单元执行数据从读取任务切换为写入任务，通道选择控制信号，用于裁决当前有效的写入通道和读取通道。

6、第三方面，本发明实施例提出了一种利用先进先出存储器实现读写的方法，包括：根据待响应的读请求或写请求和通道选择控制信号切换电平状态；电平状态用于将第一单端口存储单元执行数据从写入任务切换为读取任务，将第二单端口存储单元执行数据从读取任务切换为写入任务，或者电平状态用于将所述第二单端口存储单元执行数据从写入任务切换为读取任务，将第一单端口存储单元执行数据从读取任务切换为写入任务，通道选择控制信号，用于裁决当前有效的写入通道和读取通道；

7、根据预读寄存器中预存的数据和外部发起的读请求，对作为先进先出存储器的读端口的单端口存储单元执行数据读取任务。

8、本发明实施例提供的一种先进先出存储器，通过至少包括第一单端口存储单元和第二单端口存储单元；在第一单端口存储单元的读端口作为先进先出存储器的读端口的情况下，则第二单端口存储单元的写端口作为先进先出存储器的写端口；下一个时钟周期，第二单端口存储单元的读端口作为先进先出存储器的读端口，第一单端口存储单元的写端口作为先进先出存储器的写端口。通过采用上述技术方案，本发明充分利用先进先出存储器的数据流特性，尽管其对外接口呈现为双端口（1w1r）带宽，但在内部实现上，本发明巧妙地采用单端口（1wr）存储单元作为核心存储介质。这种设计策略不仅有效突破了传统双端口存储器的频率瓶颈，显著提升了先进先出存储器的工作频率，同时得益于单端口存储器更高的存储密度，实现了芯片面积的相应缩减。鉴于先进先出存储器是芯片设计中广泛使用的公共基础模块，本发明具备良好的透明性。这意味着，芯片设计人员在调用该先进先出存储器时，无需感知底层存储架构的变更，即可在“无感”的情况下，自动获得经过最佳性能与最小面积优化迭代后的模块优势，从而在系统层面实现整体效能的提升。

9、本申请实施例提供的利用先进先出存储器实现读写的方法，同样具有上述技术效果。

10、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种先进先出存储器，其特征在于：包括：至少包括第一单端口存储单元和第二单端口存储单元；

2.根据权利要求1所述的一种先进先出存储器，其特征在于：所述第一单端口存储单元和第二单端口存储单元通过将现有采用双端口存储单元作为存储介质的先进先出存储器中的双端口存储单元进行存储拆分得到。

3.根据权利要求2所述的一种先进先出存储器，其特征在于：所述第一单端口存储单元和第二单端口存储单元通过将现有采用双端口存储单元作为存储介质的先进先出存储器中的双端口存储单元进行存储拆分得到，包括：

4.根据权利要求1所述的一种先进先出存储器，其特征在于：所述先进先出存储器还包括预读寄存器；

5.一种利用先进先出存储器实现读写的方法，应用于权利要求1至3任意一项所述的先进先出存储器，其特征在于：包括：

6.一种利用先进先出存储器实现读写的方法，应用于权利要求4所述的先进先出存储器，其特征在于：包括：

7.根据权利要求6所述的一种利用先进先出存储器实现读写的方法，其特征在于：所述根据预读寄存器中预存的数据和外部发起的读请求，对作为先进先出存储器的读端口的单端口存储单元执行数据读取任务，包括：

8.根据权利要求6所述的一种利用先进先出存储器实现读写的方法，其特征在于：所述根据预读寄存器中预存的数据和外部发起的读请求，对作为先进先出存储器的读端口的单端口存储单元执行数据读取任务，还包括：

9.根据权利要求6所述的一种利用先进先出存储器实现读写的方法，其特征在于：所述根据预读寄存器中预存的数据和外部发起的读请求，对作为先进先出存储器的读端口的单端口存储单元执行数据读取任务，还包括：

10.根据权利要求6所述的一种利用先进先出存储器实现读写的方法，其特征在于：所述根据预读寄存器中预存的数据和外部发起的读请求，对作为先进先出存储器的读端口的单端口存储单元执行数据读取任务，还包括：