FIFO是一種先進(jìn)先出的電路，使用在需要產(chǎn)生數(shù)據(jù)接口的部分，用來(lái)存儲(chǔ)、緩沖在兩個(gè)一部時(shí)鐘之間的數(shù)據(jù)傳輸。在一部電路中，由于時(shí)鐘之間周期和相位完全獨(dú)立，因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失概率不為零。使用FIFO可以在兩個(gè)不同時(shí)鐘域系統(tǒng)之間快速而方便地傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)接口、圖像處理燈方面，FIFO得到廣泛的應(yīng)用。 FIFO的設(shè)計(jì)難點(diǎn)：產(chǎn)生可靠的FIFO讀寫(xiě)指針和生成FIFO“空”、“滿”狀態(tài)標(biāo)識(shí)。 異步FIFO地址最好使用Gray計(jì)數(shù)器，這是因?yàn)?#xff0c;采用二進(jìn)制數(shù)時(shí)又可能變化計(jì)數(shù)一次所有位都會(huì)有所變化，而Gray碼計(jì)數(shù)器就只是計(jì)數(shù)一次數(shù)據(jù)變化一次。
1、FIFO“空”/“滿”狀態(tài) 由于FIFO“空”/“滿”狀態(tài)都表明讀寫(xiě)指針相等，所以必須要準(zhǔn)確區(qū)分是空還是滿。 解決辦法是將FIFO地址空間按最高量為劃分成4個(gè)象限，每當(dāng)讀寫(xiě)地址相等時(shí)，通過(guò)對(duì)最高兩位譯碼以申城正空的空”/“滿”標(biāo)志。 如果寫(xiě)指針比讀指針之后一個(gè)象限，則表明FIFO接近滿。此時(shí)置標(biāo)志位direction為1，并且鎖存其值。相應(yīng)的等式為： wire dirset_n = ~(( wptr[N]^rptr[N-1]) & ~(wptr[N-1]^rptr[N]));

如果寫(xiě)指針比讀指針超前一個(gè)象限，則表明FIFO為接近空狀態(tài)，如圖所示。此時(shí)置標(biāo)志direction為0，并且鎖存其值。相應(yīng)的等式為： wire dirclr_n = ~((~(wptr[n]^rptr[n-1]) & (wptr[n-1] ^ rptr[n])) | ~wrst_n; 2、FIFO模塊結(jié)構(gòu) （1）頂層模塊，對(duì)所有FIFO模塊進(jìn)行封裝 （2）雙口RAM模塊，用于實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作 （3）異步比較器，用于實(shí)現(xiàn)FIFO讀寫(xiě)指針比較，并輸出狀態(tài)信號(hào)以生成正確的FIFO空滿標(biāo)志 （4）FIFO寫(xiě)指針與滿邏輯控制模塊，用于生成FIFO寫(xiě)地址指針并且生成FIFO滿標(biāo)志。 （5）FIFO讀指針與空邏輯控制模塊，用于生成FIFO讀地址指針并且生成FIFO空標(biāo)志。
代碼如下:

總結(jié)

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