FIFO深度计算

Posted 2023-03-02

参考技术A

题目详见原文: FIFO深度计算

只有在 突发传输 情况下，讨论FIFO深度才有意义

FIFO的最小深度与 burst rate, burst size, read and write frequency 等因素有关。要确定FIFO的深度，关键在于计 算出在突发读写这段时间内有多少个数据没有被读走 。也就是说FIFO的最小深度就等于没有被读走的数据个数。

关于延迟和同步空满信号的问题：

在异步FIFO设计中，我们需要去 判断FIFO的空满 来保证逻辑的正确性，判断空满标志需要去比较读写指针，而读指针与写指针处在不同的时钟域中，我们需要采用 格雷码 和 两级同步寄存器 去降低亚稳态的概率，而 两级同步必然会导致空满标志位的判断至少延迟2个cycle 。对于空标志位来说，将写指针同步到读时钟域至少需要花费2个时钟，而在同步这段时间内有可能还会写入新的数据，因此同步后的写指针一定小于或等于（当且仅有同步时间内没有新数据写入的情况下才会等于）当前的写指针，所以 此时判断不一定是真空 ；同理，对于满标志位来说，将读指针同步到读时钟域至少需要花费2个时钟，而在同步这段时间内有可能还会读出新的数据，因此同步后的读指针一定小于或等于当前读指针，所以此时判断并不一定是真满。

在 最坏的情形 中，读写的速率应该相差最大，也就是说需要找出最大的写速率和最小的读速率。

注意：这里需要验证一下是否有解 ，即写入burst数据时间必须大于等于读出burst数据时间，不然数据就会越累积越多，使得FIFO的深度必须为无穷大。

从上面分析来看，求FIFO的最小深度主要有以下 要点 ：

下面我们来推导一下FIFO深度的求解公式，假设：

那么：