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存储器论文
多端口存储器在多机系统中的应用
摘要：介绍双口RAM和FIFO的结构原理及仲裁逻辑控制；详细说明二者在由数字信号处理
器和MCS-51单片机构成的多机系统中的应用，并对二者进行了比较。
关键词：双口 RAM FIFO 多机系统 仲裁逻辑 DSP 单片机
前言
在测控、仪器仪表、语音信号处理和图像通信领域中往往需要多处理器分工完成数字
信号处理（DSP）算法和与外部系统的通信、控制、数据采集和人机接口功能。在多机系
统中，CPU之间的通信常采用以下几种方式：（1）串行通信。这种方式相对简单，由于
受到波特率的限制，在不同档次单片机之间需要通信业务大的场合得不到很好的通信效
果。（2）并行通信。利用CPU的I/O功能在CPU之间增加缓冲器或锁存器实现双机通信。
通信性能较串行通信有所提高，但仍然得不到理想的效果。（3）利用共享式存储器实现
。DMA方式就是其中的一种，能够达到数据的高速传输，但不能同时访问存储器，CPU必
须等待总线，而且有些CPU不支持DMA功能。另一种是利用多端口存储器，双口RAM和FIF
O是常用的两种多端口的存储器，允许多CPU同时访问存储器，大大提高了通信效率，而
且对CPU没有过多的要求，特别适合异种CPU之间异步高速系统中。因此，受到硬件设计
者的青睐。
一、两种多端口存储器
1.双口RAM的仲裁控制
双口RAM是常见的共享式多端口存储器，以图1所示通用双口静态RAM为例来说明双口
RAM的工作原理和仲裁逻辑控制。双口RAM最大的特点是存储数据共享。图1中，一个存储
器配备两套独立的地址、数据和控制线，允许两个独立的CPU或控制器同时异步地访问存
储单元。既然数据共享，就必须存在访问仲裁控制。内部仲裁逻辑控制提供以下功能：
对同一地址单元访问的时序控制；存储单元数据块的访问权限分配；信令交换逻辑（例
如中断信号）等。
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