多队列FIFO——支持网络QoS的重要芯片

了避免这种情况，都要配置好PAF偏移值，在看到PAFn~拉低有效后，停止写入操作。图5给出不间断写操作时序图。
图5
    2．3 读操作

与写操作类似的读操作也存在相对读队列地址的延后效应，即在新队列地址锁定后的第三个读时钟周期，读总线上呈现的数据转变为新子队列内的数据。所以若能够提前三个周期锁定新队列，则可以做到100％读总线利用率。

当选定队列状态为空时，读端口上呈现全高电平。配置好PAE偏移值后，通过查看PAEn～便可以得知队列的空或非空状态，并提前做好读或切换新队列的动作。图6给出不间断读操作时序图。
图6
3 多队列FIFO的应用

多队列FIFO可满足设备实现服务质量、信息包优先级和多数据流汇集／分开的要求。例如，根据信息包客户定制优先次序，进入系统的数据可被分配到多个队列之一，每个队列都代表不同的服务等级。处理器根据一定的运算法则首先处理优先级高的信息包，以确保整个网络的服务水平。笔者就使用了多队列FIFO在骨干路由器交换网络中实现了多优先级调度，具体例子如图7所示。

划分服务等级通常依据分组的类型，对延迟敏感型分组给予高优先级。区别于传统的先到先服务(FCFS)，有区分的服务可以提供一定的网络服务质量，图8是一个具体的例子。如果不应用多队列FIFO，势必要使用SRAM模拟多队列，不得不增加许多复杂的控制逻辑，消耗处理器的资源；或者是采用多个独立的存储器件对不同类型分组进行排队，既增加了实际制板(PCB)的难度，而且可扩展性差。

    另外，在不断电连续运行的情况下，FPGA可控制在不同时段改变多队列FIFO配置，以适应不同的应用需要。比如，要适配不同类型数据，暂存时可将其串行配置成相应多个子队列；而只做同一类型数据缓有时可以将其配置成单队列使用。故多队列FIFO应用灵活性高，前景好。