FIFO漫談之異步FIFO空滿信號(hào)的產(chǎn)生位置

格雷碼的事聊完了，后面順理成章的就是讀寫(xiě)通路模塊的設(shè)計(jì)。不過(guò)在讀寫(xiě)控制通路之前還要明確下另一個(gè)問(wèn)題，就是空滿信號(hào)的產(chǎn)生位置的事情。

這個(gè)問(wèn)題在面試時(shí)的問(wèn)法是：空滿信號(hào)分別在哪個(gè)時(shí)鐘域產(chǎn)生？

眾所周知，信號(hào)跳變時(shí)打兩拍（或者三拍）能夠消除亞穩(wěn)態(tài)，但是信號(hào)從亞穩(wěn)態(tài)恢復(fù)的時(shí)候不一定恢復(fù)成0還是1。而因?yàn)楦窭状a每次變化1比特的特性，可以保證即使恢復(fù)錯(cuò)了也不過(guò)是錯(cuò)成之前的值罷了。

當(dāng)然了即使沒(méi)有亞穩(wěn)態(tài)誤恢復(fù)的問(wèn)題，讀寫(xiě)指針傳到對(duì)面的時(shí)鐘域去，總歸會(huì)延遲好幾拍的，所以在寫(xiě)時(shí)鐘域看到的讀指針是落后于實(shí)時(shí)讀指針的，同理讀時(shí)鐘域看到的寫(xiě)指針也是落后于真實(shí)的寫(xiě)指針的。

那么來(lái)分析下滯后的影響，令fifo_cnt為fifo中已有的數(shù)據(jù)量計(jì)數(shù)值。

1.waddr準(zhǔn)確，raddr滯后，那么計(jì)算得到fifo_cnt會(huì)偏大。如waddr=7，raddr=4，滯后的raddr=1，計(jì)算得到fifo_cnt為6，而實(shí)際上fifo_cnt為3；

2.waddr滯后，raddr準(zhǔn)確，那么計(jì)算得到fifo_cnt會(huì)偏小。如waddr=7，raddr=4，滯后的waddr=5，計(jì)算得到fifo_cnt為1，而實(shí)際上fifo_cnt為3；

進(jìn)一步的，如果fifo_cnt計(jì)算偏大了，對(duì)于讀和寫(xiě)來(lái)說(shuō)會(huì)有什么影響呢？讀可能發(fā)生功能問(wèn)題，寫(xiě)可能發(fā)生性能問(wèn)題。讀可能發(fā)生功能問(wèn)題在于，本來(lái)你里面沒(méi)數(shù)了，結(jié)果fifo_cnt算的偏大還以為有數(shù)，有數(shù)就能讀一讀就出錯(cuò)了。寫(xiě)可能發(fā)生性能問(wèn)題在于，本來(lái)你里面沒(méi)滿呢，結(jié)果fifo_cnt算的偏大還以為滿了，滿了就不能寫(xiě)本來(lái)能寫(xiě)的寫(xiě)不進(jìn)去那性能不就降下來(lái)了么。

如果fifo_cnt計(jì)算偏小了，對(duì)于讀和寫(xiě)來(lái)說(shuō)會(huì)有什么影響呢？讀可能發(fā)生性能問(wèn)題，寫(xiě)可能發(fā)生功能問(wèn)題。讀可能發(fā)生性能問(wèn)題在于，本來(lái)你里面還有數(shù)，結(jié)果fifo_cnt算的偏小還以為沒(méi)數(shù)了，沒(méi)數(shù)了就不能讀了。寫(xiě)可能發(fā)生功能問(wèn)題在于，本來(lái)你已經(jīng)滿了，結(jié)果fifo_cnt算的偏小還以為沒(méi)滿，沒(méi)滿就能寫(xiě)一寫(xiě)就出錯(cuò)了。

所以，對(duì)于寫(xiě)fifo而言，fifo_cnt計(jì)算偏小不可接收，fifo_cnt計(jì)算偏大可以接收，所以滿信號(hào)必須由準(zhǔn)確的waddr和滯后的raddr產(chǎn)生，也就是在寫(xiě)時(shí)鐘域產(chǎn)生。

對(duì)于讀fifo而言，fifo_cnt計(jì)算偏小可以接收，fifo_cnt計(jì)算偏大不可接收。所以空信號(hào)必須由滯后的waddr和準(zhǔn)確的raddr產(chǎn)生，也就是在讀時(shí)鐘域產(chǎn)生。

審核編輯：劉清