1 引言

　　隨著科技的發(fā)展和高速設(shè)備的不斷涌現(xiàn),，數(shù)據(jù)傳輸率也越來越高,。而由于傳輸方式的不同，各種高速設(shè)備在連接時(shí)能否實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)交換就顯得十分重要,。高速雙口SRAM的出現(xiàn)為解決這一問題提供了一種有效途徑,。IDT70V9289是IDT公司新推出的高速同步雙口靜態(tài)存儲(chǔ)器，其容量為64k×16bit,，具有設(shè)計(jì)簡單,，應(yīng)用靈活等特點(diǎn)。

　　2 IDT70V9289的結(jié)構(gòu)及功能

　　2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　圖1示出IDT70V9289的結(jié)構(gòu)框圖,，它主要由I/O控制器,、存儲(chǔ)器陣列、計(jì)數(shù)器/地址寄存器和一些邏輯電路組成,。

　　2.2 功能特點(diǎn)

　　·真正的雙端口存儲(chǔ)器,，完全同步操作

　　3.5ns時(shí)鐘建立時(shí)間，0ns保持時(shí)間(所有控制,、數(shù)據(jù)和地址輸入)

　　具有數(shù)據(jù)輸入,、地址和控制寄存器

　　·存儲(chǔ)容量達(dá)1024kbit(64k×16bit);

　　·高速數(shù)據(jù)存取，其TCD(時(shí)鐘上升沿與數(shù)據(jù)輸入/輸出的時(shí)延)為

　　商業(yè)級：6/7.5/9/12ns(最大)

　　工業(yè)級：9ns(最大)

　　·應(yīng)用IDT公司的高性能CMOS技術(shù),，所耗低

　　工作時(shí)：500mW(典型值)

　　待機(jī)時(shí)：1.5mw(典型值)

　　·計(jì)數(shù)使能和重置功能

　　·通過FT/PIPE引腳選擇任意端口的流通(folw-through)或流水線輸出模式

　　·可對多路傳輸總線中的獨(dú)立高位字節(jié)和低位字節(jié)進(jìn)行控制

　　·LVTTL接口電平，3.3V(±0.3V)單電源供電

　　2.3 引腳功能(以左邊端口引腳為例)

　　VDD：電源輸入端,，起濾波作用的旁路電容器應(yīng)盡可能靠近電源引腳,，并直接連接到地;

　　VSS：接地引腳;

　　CE0L，CE1L：使能端,，當(dāng)CE0L為低電平且CE1L為高電平時(shí),，電路工作。該引腳可允許每個(gè)端口的片上電路進(jìn)入低功耗的待機(jī)模式;

　　R/WL：讀/寫使能,，此端為高電平時(shí)讀出,，為低電平時(shí)寫入;

　　OEL：異步輸出使能;

　　A0L-A15L：地址同步輸入端;

　　I/O0L-I/O15L：數(shù)據(jù)輸入/輸出端;

　　CLK：：存儲(chǔ)器工作時(shí)鐘，所以輸入信號(hào)在該時(shí)鐘上升沿有效;

　　UBL：高位字節(jié)選擇,，低電平有效;

　　LBL：低位字節(jié)選擇,，低電平有效;

　　CNTENL：計(jì)數(shù)器使能，當(dāng)時(shí)鐘上升沿到來時(shí),，如果該引腳為低電平,，則地址計(jì)數(shù)器工作，優(yōu)先級高于其它引腳;

　　CNTRSTL：計(jì)數(shù)器重置,，低電平有效,，優(yōu)先級高于其他引腳;

　　FT/PIPEL：流通(flow-through)和流水線模式選擇,，高電平有時(shí)為流水線模式，此時(shí)輸出有效發(fā)生在CE0L為低電平且CE1L為高電平的二個(gè)周期,。

　　ADSL：地址選通使能,，低電平有效，優(yōu)先級高于其他引腳,。

　　3 應(yīng)用舉例

　　以IDT70V9289為核心,，配以適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)，即可使不同傳輸方式的雙路高速數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)無損傳輸,。下面以某高速誤碼儀與CY7C68013型高速USB單片機(jī)的連接為例,，介紹IDT70V9289的應(yīng)用及應(yīng)注意的問題。

　　3.1 讀模式選擇

　　在設(shè)計(jì)中,，高速誤碼儀的Virtex_II XC2V250與CY7C68013進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,，由于CY7C68013采用突發(fā)方式傳輸且傳輸速度高達(dá)300Mbit/s，而Virtex-II XC2V250只能檢測連續(xù)數(shù)據(jù)流的誤碼,，因此正好可以應(yīng)用IDT70V9289實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)流的無損傳輸,。IDT70V9289提供二種讀數(shù)據(jù)模式(流通模式和流水線模式)。為了實(shí)現(xiàn)高速傳輸和降低時(shí)序設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,，設(shè)計(jì)選擇了流水線模式,。下面簡述二種模式的區(qū)別。

　　(1)結(jié)構(gòu)差別

　　二者在寫入過程中完全一樣,，都是通過輸入寄存器緩沖數(shù)據(jù),，但在讀出過程中，流水線模式通過輸出寄存器緩沖數(shù)據(jù)而流通模式則沒有,。如圖2所示,，在流水線模式中輸入寄存器和輸出寄存器工作在同一時(shí)鐘邊沿。

　　(2)時(shí)序差別

　　結(jié)構(gòu)差別反映在時(shí)序關(guān)系上就是流通模式的數(shù)據(jù)輸出比流水線模式提前一周期,，并與存儲(chǔ)器陣列的讀數(shù)據(jù)同在一個(gè)時(shí)鐘周期,，并與存儲(chǔ)器陣列的讀數(shù)據(jù)同在一個(gè)時(shí)鐘周期，如圖3所示,，這樣,，可以實(shí)現(xiàn)地址輸入和數(shù)據(jù)輸出的同步，從而滿足一些電路的時(shí)序要求;而流水線模式由于有輸出寄存器,，其輸出引腳上的讀數(shù)據(jù)在幾乎整個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)都是可用的,，因而為器件取數(shù)據(jù)提供最佳的建立時(shí)間，并允許在更高的時(shí)鐘頻率下進(jìn)行操作,，同時(shí)設(shè)計(jì)者也無需擔(dān)心電路設(shè)計(jì)技巧和定時(shí)通路,。更要注意的是：由于存在這種時(shí)序差別，設(shè)計(jì)者在選擇讀模式時(shí),，要考慮到相應(yīng)的時(shí)序變化,，以免造成讀取數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,。

　　3.2 電路設(shè)計(jì)

　　由于本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)300Mbit/s，而IDT70V9289的容量僅有1024kbit,，所以必須采取邊讀邊寫的方式緩沖數(shù)據(jù),。但是，IDT70V9289并不允許雙端口對同一地址同時(shí)進(jìn)行讀和寫,，也沒有像以前的SRAM(如IDT7024)那樣設(shè)計(jì)操作忙邏輯,，而是制定了一套讀寫規(guī)則。由于這套讀寫規(guī)則比較復(fù)雜,，為了降低時(shí)序關(guān)系的復(fù)雜度,，本設(shè)計(jì)將IDT70V9289分成容量相等的二個(gè)區(qū)域，把地址預(yù)存入Virtex-II XC2V250和CY7C68013的RAM中,。

　　當(dāng)CY7C68013向Virtex-II XC2V250傳輸數(shù)據(jù)時(shí),，將Virtex-II XC2V250和IDT70V9289的片選端置低電平以啟動(dòng)這二個(gè)電路，然后再向IDT70V9289發(fā)送數(shù)據(jù),，同時(shí)通過CLKOUT端向Virtex-II XC2V250的CLKIN發(fā)送時(shí)鐘,，以使Virtex-II XC2V250定時(shí)讀取數(shù)據(jù);當(dāng)CY7C68013發(fā)送512kbit后，即改變A0R-A15R引腳的值,，同時(shí)Virtex-II XC2V250也通過內(nèi)置計(jì)數(shù)器定時(shí)改變A0L-A15L引腳的值,，從而將CY7C68013的二個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域交換過來，然后再按上述方式進(jìn)行讀寫,，如此循環(huán)下去,。只要讀和寫的平均速率保持一致，就可以保證數(shù)據(jù)可靠傳輸,。應(yīng)用電路框圖如圖4所示,。這樣做不但充分利用了二個(gè)端口可同時(shí)進(jìn)行存取操作的特點(diǎn)，而且巧妙地避免了同時(shí)對同一地址進(jìn)行讀寫操作的沖突,，從而達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

　　當(dāng)Virtex-II XC2V250向CY7C68013傳輸數(shù)據(jù)時(shí),，也可以通過片選端啟動(dòng)CY7C68013和IDT70D9289,，其余過程與上面所述類似，不過由于CY7C68013有內(nèi)置時(shí)鐘,，為了保持時(shí)間一致,，此時(shí)的時(shí)鐘仍由CY7C68013提供。

　　結(jié)論

　　IDT70V9289是IDT公司新推出的高速同步雙口靜態(tài)存儲(chǔ)器,，其容量為64k×16bit,，具有設(shè)計(jì)簡單，應(yīng)用靈活等特點(diǎn),。