跨时钟域FIFO的老话题：快时钟域的地址信息如何同步到慢时钟域？

跨时钟域FIFO的老话题：快时钟域的地址信息如何同步到慢时钟域？

时钟,  面试官,  同步器

昨天面试被问题这个问题，面试官问译码FIFO的关键技术，如何解决？ 我当时以为理解的没问题，就按照Clifford Cummings的论文上来讲。关键技术在于处理译码读写时钟域的地址信息，产生空满信号。解决方法是使用同步器降低亚稳态，使用格雷码保证每次只变1位，即使采错也是+1或-1的问题，不会造成致命错误。 但那个面试官就说，如果两个时钟相差很大，怎么保证快时钟域的信号传递到满时钟域？ 我说需要在快时钟域进行信号宽带的展宽，保证被慢时钟域采到。 接着他就问，那FIFO两侧不能这样做吧，怎么保证快时钟域的地址被慢时钟域采到？会不会出现问题？ 我就蒙了，感觉有问题，但觉得应该没问题。。。。就说没问题，但不知道为什么？ 希望明人指点~~~~ 发表于 2012-10-26 16:57 |  只看该作者 本帖最后由 vongy 于 2012-10-26 17:00 编辑 我觉得既然是FIFO，就一定满足满了就不能再写，空了就不能再读这一个前提。 假设我们说写的时钟很快，而读的时钟很慢，那满标志的判断就得利用到从读时钟域同步过来的读地址，这是一个从慢到快的同步，就不说了。 空标志的判断需要将写时钟域的地址同步到读时钟域，因为写时钟很快，所以写地址的变化也很快，但无论变化得多快，一定是写到满为止。那同步到读时钟域的写地址到底是哪一个呢？我想这个没办法确定，也不需要确定，但唯一能确定的就是用传到读时钟域的写地址做空标志的运算，不会造成空读这种现象，原因是当某个写地址传到读时钟域后，写地址的当前值一定是大于或等于传递过去的写地址（我这里想说明的是FIFO中有多少数据，不是做地址大小的比较）。 所以从快到慢，这里是不需要展宽的，也不需要关于慢时钟到底采到了哪一个写地址。 因为使用了gray码，一次只有一位数据发生了变化，所以假设因为亚稳态出现了采错的情况，也不会发生任何错误（不是楼主说的不会发生致命错误，我想只要是这里发生了错误，就一定是致命的），可以这样分析原因，产生亚稳态的条件，数据在setup-hold time的时间窗内发生变化，无非是从0变到1，或从1变到0这两种情况，以从0变到1为例说明，如果因为亚稳态采到了0，那传递到慢时钟域的就还是上一个地址，如果采到了1就是正确的，想要的当前地址，一定不会采到下一个地址去，从1到0也是一样的情况。 发表于 2012-10-26 17:06 |  只看该作者 不需要展宽信号，如果从快到慢同步，不管时钟相差多大，同步过来的指针总是滞后于实际指针，因此最多造成虚空虚满，不会有问题的。 原文地址：http://bbs.eetop.cn/thread-357548-1-1.html