(3)异步FIFO设计及仿真验证(中)

最新推荐文章于 2025-06-02 10:31:55 发布
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分类专栏： 数字IC设计从入门到实战 文章标签： IC设计 verilog fifo
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/CAUC_learner/article/details/122557967
本文探讨异步FIFO的设计思路和实现方法，包括端口定义、功能模块如地址指针转换、同步化处理、写满与读空状态判断等。通过RTL实现，包括bin2gray模块、数据同步延迟、读写操作等关键步骤，讲解异步时钟条件下FIFO的工作原理。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

快快快，脑子里迅速回想一下：什么是同步时钟和异步时钟？为什么会有异步FIFO？异步时钟采集单bit数据怎么实现？异步时钟采集多bit呢？什么是格雷码？如何与二进制相互转换？

二、异步FIFO设计思路

1）端口定义

        输入：写时钟，写使能，写数据，读时钟，读使能，

        输出：读数据，写满状态，读空状态

图1 端口示意图

2）功能模块

        ●地址指针二进制转格雷码

        ●格雷码“同步化”处理，涉及打拍操作

        ●写满、读空状态判断

        ●地址指针变化操作

        ●读写操作涉及

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(3)异步FIFO设计及仿真验证(上)
CAUC_learner的博客
01-17 2002
异步FIFO模块设计前言知识集合
异步fifo的UVM验证
qq_44674008的博客
05-09 4254
异步fifo的uvm验证环境（持续更新）
异步fifo（UVM验证）
weixin_61098515的博客
10-16 1966
1.interface 2.fifo_transaction 3.fifo_driver 4.fifo _monitor 5.fifo _sequencer 6.fifo_agent 7.ref_module（在这里其实就是个接收来自i_agent的monitor的数据 和 发送数据到scoreboard） 8.scoreboard scb里面有个队列expect_quene [$]
基于FPGA的异步FIFO验证
weixin_33943347的博客
01-31 740
 现在开始对上一篇博文介绍的异步FIFO进行功能验证，上一篇博文地址：http://blog.chinaaet.com/crazybird/p/5100000872 。对异步FIFO验证的平台如图1所示。 图1  异步FIFO验证平台     其中，clock为时钟生成器，asyn_fifo_if为产生异步FIFO读写命令的模块，asyn_fifo为异步FIFO设计模块。     验证顶层模块t...
全面异步FIFO Verilog设计与验证
weixin_33173126的博客
06-02 460
将空（almost-empty）和将满（almost-full）标志位是针对FIFO实际应用中的高级特性。将空标志位用于指示FIFO快要空了，而将满标志位则用于指示FIFO快要满了。它们在实际应用中非常有帮助，因为能够给系统更早的预警，而不是在FIFO空或满时才做出反应。下面是一个简化的Verilog代码示例，展示了异步FIFO设计中关键模块的概述：input wire wr_clk, // 写时钟域input wire rd_clk, // 读时钟域。
异步fifo的设计与验证
dadazhuang的博客
11-27 4532
书接上文，上一篇介绍了略简单的同步fifo,接下来开始较为复杂的异步fifo。 1.同步fifo与异步fifo的区别 当设计中只有一个时钟时，所有的寄存器否用同一个，不会出现传输速度不匹配的情况；但是当设计中存在多个时钟信号，并且在这几个时钟域中传递数据，就可能出现因时钟信号不匹配而产生数据丢失的现象，这时候需要异步fifo进行数据的缓存，保证数据能够正常的传输，因此一般异步fifo会包含一个双端口的ram. 2.异步fifo组成 图1.异步fifo 模块组成（6个）：顶层模块、双口RAM、.
基于UVM平台对异步FIFO的验证（1.基本的FIFO知识）
qq_45667135的博客
05-24 1528
针对这种情况后续会在UVM验证平台解决。这是UVM的结构图，首先需要搭建top层，top层中要包含DUT(即rtl代码，testcase，env，scoreboard，write-master，read-monitor，driver，sequencer，以及事务transaction等等)。由于异步FIFO是工作在两个不同的时钟域中，如果读地址在某一时刻从0111->1000转变 ，恰好写时钟要在这时刻采样读地址，那么得到的值有可能是000-1111中的任一值，这个不确定的读地址值会导致空满状态判断错误。
IC验证：异步FIFO
weixin_45159924的博客
06-22 3017
异步FIFO用来处理跨时钟域的读写，知识点涉及跨时钟域、同步、读写指针、空满判断、格雷码等。异步FIFO由读时钟域、写时钟域、Mermory模块和跨时钟域同步组成。 读写指针随着读写操作在内存区域内循环移动。 写满：最高位不同，其余位相同 (可以理解为，写指针比读指针多跑一圈) 读空：所有位相同 (可以理解为，读指针赶上写指针)二进制→格雷码：第一位不变，后面每位都是对应二进制码当前位和其左位的异或。为什么使用格雷码？ 如图红色地址跳变情况，对于二进制第2/3/4位都需要变化，而格雷码只...
异步FIFO设计的仿真和综合技术（重点理解）.pdf
04-15
异步FIFO设计的仿真和综合技术 异步FIFO是一种异步时钟域之间的数据传输机制，旨在确保数据的安全传输。异步FIFO的设计需要考虑多时钟域之间的同步问题，否则可能会出现数据传输错误。因此，本文将详细介绍异步FIFO...
数字IC验证+UVM验证+异步FIFO的UVM环境搭建及验证
09-26
2022提前批，数字IC验证，笔试题：异步FIFO的UVM环境搭建及验证。 给了一个异步FIFO的代码工程，要求自己搭建UVM验证环境去验证这个设计，结果包括覆盖率收集以及错误点等等。 适合2023届目标IC验证领域的小伙伴做一...
异步FIFO设计文档及Verilog RTL与UVM仿真平台
最新发布
06-18
文档还包含了异步FIFO的前仿真环境构建说明，这一步骤对于验证FIFO设计是否符合预期至关重要。仿真环境可以模拟异步FIFO在实际工作时的状态变化，检验其功能正确性以及对可能出现的错误进行预测和校正。附带的Readme...
异步FIFO Verilog HDL，包含所有标志位，通过验证
07-04
异步FIFO的空、满、半满、将空、将满标志都有包含，代码通过modelsim验证
SV小项目—异步fifo的简单验证环境搭建（全）_Verification_White的博客-优快云博客_fifo验证.mht
08-16
SV小项目—异步fifo的简单验证环境搭建（全）_Verification_White的博客-优快云博客_fifo验证.mht
异步FIFO_异步FIFO_
10-02
当使用异步信号时，一个好的设计将对异步信号执行同步处理。 同步通常使用多级D触发器级联处理，如下图所示。 该模型的大多数数据表明，在第一级寄存器生成亚稳态之后，第二级寄存器的稳定输出概率为90％，第三级寄存器的稳定输出概率为99％。 如果亚稳状态跟随电路，将其传递，那么具有较弱自我修复能力的系统将直接崩溃。
异步FIFO项目 UVM验证
qq_42135020的博客
09-09 757
记录自己开始使用UVM仿真异步FIFO项目。
异步FIFO的设计和验证
矜持小梦的博客
08-07 2221
异步fifo的设计和验证
异步fifo的UVM验证（最终版）
qq_44674008的博客
05-31 6379
这一篇帖子我鸽子了好久，前俩周忙教研室课题还要做实验，今天五月最后一天就把这个验证的框架全部更新完了，我真的没有太监掉这个帖子。后续各位就可以在这个基础上自己写test文件来实现一些功能验证了。顺便我把代码放到gitee上了，有需要的小伙伴可以私聊我。 写在前面的一些总结（很重要）： ****之前我是将数据放置到数据包里面发送，但是我对于这个方式改了很久发现了几个bug实在是无法解决：第一个就是发送多个数据包的时候，读速度跟不上，在写满后，会直接结束仿真，而不是读出一个数据后继续发送。第二个就是数据包长
异步fifo设计与验证（V）
weixin_61098515的博客
10-13 705
设计文件： 1.men模块 2、格雷码形式写指针同步到读时钟域（为什么要这么做，就是因为读写时钟不一样，要判断空满信号无法直接判断，所以将（格雷码形式的写指针）同步到读时钟域（变成rq2_wptr信号),就需要将写指针打两拍，这个指针（rq2_wptr)与读时钟域的格雷码读指针（rptr)进行读空判断） 二者指针相同为1（读空） 为什么要将二进制指针转为格雷码形式指针：二进制指针为多比特变化，出现亚稳态概率太高，格雷码只有一位比特变化，单比特变化打两拍， 异步fifo读写地址变化是连续的
同步FIFO设计及验证
矜持小梦的博客
08-07 1287
同步fifo设计及验证
异步FIFO设计与仿真验证的深入探究
Robei是一种EDA（电子设计自动化）工具，被用来在设计流程中进行电路仿真验证。通过Robei，可以创建异步FIFO的testbench（测试平台），进行功能验证和时序分析。该工具能够帮助设计人员直观地检查FIFO在不同条件下的...
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