异步 FIFO 设计管理论文 摘要：使用 FIFO 同步源自不同时钟域的数据是在数字 IC 设计中常常使用的方法，设计功能正确的 FUFO 会遇到很多问题，探讨了两种不同的异步 FIFO 的设计思路
两种思路都能够实现功能正确的 PIFO
关键词：异步 FIFO 握手同步二进制格雷码 本文所讨论的 FIFO，从硬件的观点来看，就是一块数据内存
它有两个端口，一个用来写数据，就是将数据存入 FIFO；另一个用来读数据，也就是将数据从 FIFO 当中取出
与 FIFO 操作相关的有两个指针，写指针指向要写的内存部分，读指针指向要读的内存部分
FIFO 控制器通过外部的读写信号控制这两个指针移动，并由此产生 FIFO 空信号或满信号
对于异步 FIFO 而言，数据是由某一个时钟域的控制信号写入 FIFO，而由另一个时钟域的控制信号将数据读出 FIFO
也就是说，读写指针的变化动作是由不同的时钟产生的
因此，对 FIFO 空或满的推断是跨时钟域的
如何根据异步的指针信号对 FIFO 的满状态或空状态进行正确的推断是本文讨论的重点
此外，设计过程中的一些细节问题也将在文中涉及到
1 指针以及满空信号的产生 为了更好地说明问题，先探讨一下同步 FIFO 指针移动以及满空信号的产生过程
对于同步 FIFO，读写指针都指向一个内存的初始位置，每进行一次读写操作，相应的指针就递增一次，指向下一个内存位置
当指针移动到了内存的最后一个位置时，它又重新跳回初始位置
在 FIFO 非满或非空的情况下，这个过程将随着读写控制信号的变化一直进行下去
假如 FIFO 处于空的状态，下一个读动作将会导致向下溢出(underflow)，一个无效的数据被读人；同样，对于一个满了的 FIFO，进行写动作将会导致向上溢出(overflow)，一个有用的数据被新写入的数据覆盖
这两种情况都属于误动作，因此需要
