打怪升级之FIFO读完了再读会坏掉嘛?

当FIFO的数据被读空后,其默认输出数据为0,并在后续读操作中保持最后一个读出的数据值。在FIFO再次接收到数据后,可以正常读取新的数值。此特性在使用ALTERA公司的IP核时表现明显,且连续读取直至FIFO为空时,FIFO会持续输出最后留存的数值,直到有新数据写入。

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FIFO的数据已经读空了,再读会怎么样?

首先声明一下自己所用的IP核来源,源自ALTERA公司开发的IP核。
然后说结论,FIFO默认输出的数据为0,如果写入数据后再读FIFO,在rdreq归零后FIFO的读出数据线会一直保持最后一个读出数据的值(也有人会用clock来做读取的判断条件,clock跟rdreq本质上是一样的,但一般保持clock的周期不变比较容易让人理解)。

实际演示

在这里插入图片描述这是一个FIFO输入输出的仿真工程,从中可以看到:
1.红框部分是正常的读入与读出。读入数据是你自己输入进FIFO的,所以其变化特征没意义,注意尽量在FIFO_clk的下降沿变化读入数据以保持上升沿时读入数据作为判定条件的稳定。
2.蓝框部分是进行过读入读出操作后,再读入读出的操作,可以看到没有任何问题,FIFO是可以正常复用的。
3.紫框部分表示连续多次读取FIFO直至将FIFO读空。FIFO读空后,会保持输出最后一个留在FIFO内的之前写入的数值,并不会随着FIFO的读取信号而发生改变。重新写入数据后,也可以正常使用,正常读新的数值。

<think>好的,我现在需要回答用户关于FIFO后继续读取数据的问题。首先,我得回忆一下FIFO的基本概念和工作原理。FIFO是先进先出的存储器,常用于数据缓冲和异步通信。当读指针追上写指针时,FIFO会被视为,这时候再进行读取操作会发生什么呢? 接下来,我需要考虑不同设计下可能的情况。一般来说,FIFO状态下继续读取可能会导致几种结果。一种是返回无效数据,比如之前已经读过的数据或者随机值,这取决于具体的实现。另一种情况是可能会触发某种错误标志,比如下溢(underflow)指示,告诉系统发生了错误操作。 还要区分同步FIFO和异步FIFO的情况吗?同步FIFO读写时钟相同,处理可能更直接,而异步FIFO因为读写时钟不同,可能有不同的处理机制,但基本行为应该类似,读后继续读同样会出问题。 另外,实际应用中,FIFO通常会有标志信号(empty flag),当标志有效时,读取操作应该被禁止,否则可能导致不可预知的行为。所以正确的做法是在读取前检查标志,避免在的时候进行读操作。 需要确认是否存在某些设计允许循环读取,比如环形缓冲区,但通常FIFO之后继续读应该被视为错误。或者某些情况下可能会返回默认值,但这种情况较少见,一般还是无效数据。 还要考虑不同厂商或不同应用场景下的具体实现差异,但核心机制应该是类似的。比如在FPGA中使用的FIFO IP核,读后继续读可能会保持最后一次有效数据,或者输出未定义的值,同时可能伴随错误状态。 总结来说,用户需要明确FIFO状态后的读取行为,这可能导致无效数据或错误状态,正确做法是依赖标志来避免这种情况。</think>FIFO(先进先出存储器)在**读后继续读取**的行为取决于具体设计,但通常会出现以下两种情况: --- ### 一、典型行为(多数实现) 1. **返回无效数据** - 当FIFO(empty标志有效)时继续读取: - 可能重复输出**最后一次有效数据**(保持原值不变)。 - 或输出**随机值/未定义数据**(取决于硬件初始化状态)。 2. **触发错误标志** - 可能引发**下溢(underflow)**错误标志,提示"尝试从队列读取数据"。 --- ### 二、设计规范建议 1. **必须依赖标志(empty flag)** - 正确操作流程: ``` if (FIFO不为) { 读取数据; 移动读指针; } else { 停止读取或处理错误; } ``` 2. **避免未定义行为** - 强行读取FIFO可能导致: - 数据总线冲突(例如多主机共享总线时)。 - 系统状态机死锁(依赖FIFO数据的逻辑卡死)。 --- ### 三、不同场景对比 | 场景 | 同步FIFO(同时钟域) | 异步FIFO(跨时钟域) | |--------------------|--------------------------|--------------------------| | **状态检测** | 读写指针直接比较 | 格雷码指针同步后比较 | | **读取FIFO风险** | 可能破坏数据一致性 | 可能引发亚稳态+数据错误 | --- ### 四、实际案例(FPGA实现) 以Xilinx FIFO IP核为例: - **读时行为**:`dout`端口保持最后一次有效数据,`valid`信号拉低。 - **持续读取后果**:可能触发AXI协议的`TLAST`错误或浪费功耗。 --- **总结**:FIFO后继续读取会导致不可靠操作,需通过标志严格规避。硬件设计中通常通过添加断言(assertion)或看门狗机制强制约束此类行为。
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