异步FIFO

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#异步FIFO #数字芯片

本文探讨了异步FIFO设计中的关键难点，包括空/满标志的判断，不同时钟域速度问题以及复位问题。通过分析格雷码与二进制转换，指出异步FIFO在满状态判断上的潜在错误，并提出解决方案。同时，文章解释了时钟域差异可能导致的同步问题及其避免措施，以及复位操作的同步与异步差异。后续计划将涉及设计的验证代码编写。

参考文献为：Clifford的经典论文《Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design》一共有两篇文章。

格雷码和二进制之间的转换：


                                       图1

异步FIFO的设计难点：

1.

最低0.47元/天 解锁文章
异步FIFO的设计
求学者
01-12 1618
一、FIFO概述 FIFO，本质上来说还是一个RAM，是一种先进先出的数据缓存器，它主要应用于FPGA中不同时钟域之间的切换、不同位宽之间的数据匹配、数据的缓存等方面，极大提高了数据传输的效率。根据FIFO工作的时钟域分为同步/异步FIFO，同步FIFO是指读时钟和写时钟为同一个时钟，在时钟沿来临时同时发生读写；异步FIFO读写时钟不一致，读写相互独立。 二、设计原理 ...
xilinx FPGA fifo IP核的复位reset使用
weixin_44567248的博客
03-04 1662
关于测试 异步 fifo的复位使用按下按钮K4(key_in[3])后开始写入到fifo,延时100个CLK读出FIFO，确保写入、读出之间数量不一致。在复位的时候可观察。写入和读出都是松开按钮K4停止。按下按钮K0(key_in[0])后，开始复位。按下按钮是低电平有效。
一种简单的异步fifo
Kizuna_AI的博客
03-16 670
简单的async fifo
Xilinx FIFO RST复位
lzy13785490347的博客
08-16 5214
记录在使用Xilinx的FIFO Generate的时候遇到的问题（modelsim仿真和ILA都能遇到）； ——full，empty 等信号一直keep high；
双FIFO流水线操作
最新发布
orange_life的博客
10-27 908
FIFO在图像处理中的应用 FIFO（先入先出）是一种数据缓冲存储器，其核心特性是顺序读写操作。与RAM不同，FIFO没有地址线，数据按写入顺序依次读出，且读写可同时进行。FIFO具有空和满两种状态，当写满时新数据无法写入，读空时无法读取有效数据。 FIFO可分为同步（同一时钟）和异步（不同时钟）两种类型。标准FIFO模式下，读出数据滞后读使能信号一个周期；而FWFT（首字直通）模式下，数据在读使能有效时即已准备好。FIFO的深度和位宽可配置，支持非对称位宽操作，并可通过计数器监控数据量。 在图像处理中，F
【Xilinx FPGA】异步 FIFO 的复位
洋洋Young的博客
01-06 6527
FIFO（First-In-First_Out，先入先出）是一种的存储器类型，在 FPGA 开发中通常用于数据缓存、位宽转换或者跨时钟域（多 bit 数据流）。在使用异步 FIFO 时，应注意复位信号是否遵循相关要求和规范，避免数据丢失或损坏。本文主要介绍 Xilinx FPGA 对异步 FIFO 复位的时序要求，并参考 IP 核仿真工程设计异步 FIFO 的复位逻辑。
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...
数字IC验证+UVM验证+异步FIFO验证+笔试分享
06-12
思朗科技，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...
异步FIFO设计
02-03
摘要：本文介绍如何应用美国QUICKLOGIC公司的QUICKRAM器件设计高速、高可靠异步FIFO（AsynchronousFIFO）。 关键词：异步FIFO 异步FIFO广泛地用于计算机网络工业中进行非同步数据传送，这里的非同步指按一种速率...
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...
异步FIFO，Verilog源码
10-31
### 异步FIFO及其Verilog实现 #### 1. FIFO的基本概念 FIFO（First In First Out，先进先出）是一种数据缓存技术，主要用于处理数据流中的数据缓冲问题。与传统存储器不同，FIFO没有外部读写地址线，这意味着数据...
Xilinx FIFO IP 的复位与清空
CAP_Spiers的博客
01-08 1万+
FIFO复位设置如下，reset value 为1则高电平复位，为0则低电平复位， 如何清空FIFO，FIFO复位之后empty信号默认为高，在工作中需要一次性清空FIFO中的数据时，要对FIFO的复位信号产生一个上升沿即可实现FIFO的清空 Verilog代码 `timescale 1ns / 1ps module fifo_test( input clk_50m, input rst_n,
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1.异步FIFO的概念 异步FIFO为读取与写入采用不同的时钟，使用异步FIFO用于在不同的时钟域传输数据，主要用于跨时钟域传输多bit数据。 2.异步FIFO的设计难点 同步异步信号，避免亚稳态数据的危害 设计合适的FIFO指针，判断FIFO满或者空状态 3.同步FIFO的指针 同步FIFO有一个计数器用于计数存储的数目和读取的数目。当FIFO只有写操作没有读...
异步fifo设计（1）---原理
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06-04 1280
异步fifo设计原理
fifo学习(1)
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1.初识FIFO (1)什么是FIFO？ FIFO是英文First In First Out的缩写，是一种先进先出的数据缓存器，他与普通存储器的区别是没有外部读写地址线，这样使用起来非常简单，但缺点就是只能顺序写入数据，顺序的读出数据，其数据地址由内部读写指针自动加1完成，不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址. (2)FIFO的应用场景 FIFO一般用于...
FIFO(三)——FIFO高级原理
秋之的博客
07-29 6381
对于读写同时进行的FIFO，设写时钟的频率为fw，读时钟的频率为fr，写入数据的方式为每B个时钟写入A个数据，读数据的方式为每X个时钟读出Y个数据，计算深度有个必要条件就是“一段时间内”，写数据的个数等于读数据的个数，即吞吐量要相同，即AB∗fw=YX∗frBA​∗fw​=XY​∗fr​。FIFOdepth=burstlength−(burstlengthfw[fr∗YX。......
【JokerのKintex7325】FIFO。
Joker_是小王的博客
05-04 2072
软件环境：vivado 2017.4 硬件平台：XC7K325 FIFO那可真是太常用了，不论是跨时钟域，或者是宽度转换。官方手册PG057，想细研究的话可以直接搜，或者懒得看英文，您就接着我这篇往下看。 可以看到，读和写都有各自的域，独立的clk和rst信号，余下主要关心的信号见下表。 在时序方面，首先要注意的就是复位，对于配置时不勾选安全电路的情况。 复位需保...
异步fifo设计
qq_42322644的博客
12-04 2119
文章参考Simulation and Synthesis Techniques for Asynchronous FIFO Design 一、简介 异步FIFO主要用于跨时钟域数据的传输，一些异步FIFO的错误设计也能实现90%的功能，错误较少的设计在99%的时间内也能正常工作，本文指明了一些异步FIFO设计中不能忽视的细节。 二、传输异步信号 FIFO设计的主要难点在于产生FIFO指针和可靠的标志FIFO空满的方法。 2.1 同步FIFO指针 在同步FIFO设计中，可以用计数器来标志FIFO的空满。同步F
XILINX FIFO复位信号的重要性
weixin_46491908的博客
10-20 1462
最近在调试XILINX FIFO，产生了一个输入256位输出64位的FIFO,在调试过程中经常出现写入没反应的情况，论坛翻了老半天也没找到一个确切解决方法。 在读到FIFO的DATASHEET的时候有看到复位信号相关类容。 回过头来检查复位信号，发现有可能服位信号给的过早，给在时钟出现以前。 最后在调用FIFO的模块内部用FIFO写时钟重新生成一个复位信号给到FIFO复位，果然灵验，问题得以解决，写一段自己纪念一下。 ...
异步fifo
08-08
### 异步FIFO的工作原理 异步FIFO（First In First Out）是一种用于在不同时钟域之间传输数据的缓冲结构。其核心原理是通过两个独立的时钟域分别控制数据的写入和读取操作，从而实现数据的异步传输。在异步FIFO中，...
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