异步FIFO通过比较读写地址进行满空判断,但是读写地址属于不同的时钟域,所以在比较之前需要先将读写地址进行同步处理,将写地址同步到读时钟域再和读地址比较进行FIFO空状态判断(同步后的写地址一定是小于或者等于当前的写地址,所以此时判断FIFO为空不一定是真空,这样更保守),将读地址同步到写时钟域再和写地址比较进行FIFO满状态判断(同步后的读地址一定是小于或者等于当前的读地址,所以此时判断FIFO为满不一定是真空,这样更保守),这样可以保证FIFO的特性:FIFO空之后不能继续读取,FIFO满之…

这几天看了Clifford E. Cummings的两篇大作<Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design>and <Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design with Asynchronous Pointer Comparisons>颇有感想,真可谓经典之作,不可错过. 1．什么是FIFO? FIFO是英文Fi…

在传递读写时钟域的指针使用格雷码来传递,如何把二进制转换为格雷码,格雷码是如何判断读空写满呢? 二进制码转换成二进制格雷码,其法则是保留二进制码的最高位作为格雷码的最高位,而次高位格雷码为二进制码的高位与次高位相异或,而格雷码其余各位与次高位的求法相类似. 这样就可以实现二进制到格雷码的转换了,总结就是移位并且异或,verilog代码实现就一句:assign wgraynext = (wbinnext>>1) ^ wbinnext. 因为格雷码与二进制计数的有区别,我们可以得出以下的结论: 当…

本文首先对异步 FIFO 设计的重点难点进行分析 最后给出详细代码 一.FIFO简单讲解 FIFO的本质是RAM, 先进先出 重要参数:fifo深度(简单来说就是需要存多少个数据)               fifo位宽(每个数据的位宽) FIFO有同步和异步两种,同步即读写时钟相同,异步即读写时钟不相同 同步FIFO用的少,可以作为数据缓存 异步FIFO可以解决跨时钟域的问题,在应用时需根据实际情况考虑好fifo深度即可 本次要设计一个异步FIFO,深度为8,位宽也是8. 代码是学习Simu…

感谢 知乎龚大佬 打杂大佬 网上几个nice的博客(忘了是哪个了....) 前言 虽然FIFO都有IP可以使用,但理解原理还是自己写一个来得透彻. 什么是FIFO? Fist in first out.先入先出的数据缓存器,没有外部读写地址线,可同时读写. 规则:永远不要写一个已经写满了的fifo. 永远不要读一个读空了的fifo. FIFO种类? 同步FIFO和异步FIFO. 同步FIFO只有一个时钟,也就是说写端和读端的时钟是一毛一样的. 异步FIFO读端和写端两个时钟则是不一样的.包括同频…

转自http://ninghechuan.com 异步FIFO有两个异步时钟,一个端口写入数据,一个端口读出数据.通常被用于数据的跨时钟域的传输. 同步FIFO的设计.一个时钟控制一个计数器,计数器增加(只写不读),计数器减少(只读不写),计数器保持(不写不读).计数器为0时,FIFO空,计数器为你定义的最大值,FIFO为满.貌似较容易设计. 很遗憾的是,异步FIFO并不能用这样的思想,因为异步FIFO有两个时钟,并没有办法控制一个计数器读写操作.只能分开读写计数器,通过比较读写指针的值来判断空…

 一.分析 由于是异步FIFO的设计,读写时钟不一样,在产生读空信号和写满信号时,会涉及到跨时钟域的问题,如何解决? 跨时钟域的问题:由于读指针是属于读时钟域的,写指针是属于写时钟域的,而异步FIFO的读写时钟域不同,是异步的,要是将读时钟域的读指针与写时钟域的写指针不做任何处理直接比较肯定是错误的,因此我们需要进行同步处理以后仔进行比较 解决方法:加两级寄存器同步 + 格雷码(目的都是消除亚稳态)   1.使用异步信号进行使用的时候,好的设计都会对异步信号进行同步处理,同步一般采用多级D触发器…

跨时钟域的问题:前一篇已经提到要通过比较读写指针来判断产生读空和写满信号,但是读指针是属于读时钟域的,写指针是属于写时钟域的,而异步FIFO的读写时钟域不同,是异步的,要是将读时钟域的读指针与写时钟域的写指针不做任何处理直接比较肯定是错误的,因此我们需要进行同步处理以后进行比较. 解决方法:两级寄存器同步 + 格雷码 同步的过程有两个: (1)将写时钟域的写指针同步到读时钟域,将同步后的写指针与读时钟域的读指针进行比较产生读空信号: (2)将读时钟域的读指针同步到写时钟域,将同步后的读指针与写时…

之前做LDPC编码器时,学习了一下异步FIFO的相关知识,主要参考了http://www.cnblogs.com/aslmer/p/6114216.html,并在此基础上根据项目需求,添加了一个读控制模块.因为后面编码模块的需要,因此fifo_in模块要求满足下面功能: a.存储输入数据 b.当fifo中存储数据的个数达到x时,产生激励信号,并连续输出这x个数据 c.当后面编码模块处于编码过程中时,禁止数据输出 d.x是根据不同编码码率而确定的,因此要时常变化(这个功能时联合其他模块共同实现的)…

今天要介绍的异步FIFO,可以有不同的读写时钟,即不同的时钟域.由于异步FIFO没有外部地址端口,因此内部采用读写指针并顺序读写,即先写进FIFO的数据先读取(简称先进先出).这里的读写指针是异步的,处理不同的时钟域,而异步FIFO的空满标志位是根据读写指针的情况得到的.为了得到正确的空满标志位,需要对读写指针进行同步.一般情况下,如果一个时钟域的信号直接给另一个时钟域采集,可能会产生亚稳态,亚稳态的产生对设计而言是致命的.为了减少不同时钟域间的亚稳态问题,我们先对它进行两拍寄存同步,如图1所示…