FIFO使用技巧

lucien_1986 · 发表于 2011-10-30 19:02:08

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FIFO是在FPGA设计中使用的非常频繁，也是影响FPGA设计代码稳定性以及效率等得关键因素。我总结一下我在使用FIFO过程中的一些心得，与大家分享。
      我本人是做有线通信的，所做的设计中大量的使用到FIFO，用于报文的缓存。我经常使用一个FIFO存报文内容，另一个FIFO存报文的长度，两者配合使用。
      在数据连续读取时，为了能不间断的读出数据而又不导致FIFO为空后还错误的读出数据。可以将FIFO的Empty和Almost_empty以及读使能配合起来使用，来保证能够连续读，并准确的判断FIFO空满状态，提前决定是否能启动读使能。具体的实施办法是：当Empty为1，立即停止读；当Empty为0，Almost_empty为0时，可以放心读；当Empty为0，但是Almost_empty为1时，如果上一拍读使能Read也为1，那么不能读;当Empty为0，但是Almost_empty为1时，如果上一拍读使能Read为0，可以读最后一拍。
      在FIFO使用时，使用到Almost_full信号以及读写counter来控制FIFO的读满预警，如果数据不是在空满判断的下一拍写入FIFO，则设计FIFO的满预警时要小心。如果你不确定判断满预警之后要延迟多少拍才能真正写入FIFO，那么尽量让FIFO有足够满预警裕量。例如，在wr_data_count为128才是真的满了，你可以设成wr_data_count为120的时候就给出满预警，可以保证设计的可靠和安全。当然，如果你能准确的算出判断满预警与真正写入FIFO的延迟，可以用精确的满预警阈值。
   当需要使用到数据位宽转换时，如将128位的数据转换成64位的数据，最好不要用XILINX自己生成的位宽转换FIFO。可以例化两个64位的FIFO，自己控制128转64。这样可以大大的节省资源，是XILINX CORE生成的FIFO资源的一半。

lh130748 · 发表于 2011-11-16 14:18:55

当Empty为0，但是Almost_empty为1时，如果上一拍读使能Read也为1，那么不能读;当Empty为0，但是Almost_empty为1时，如果上一拍读使能Read为0，可以读最后一拍。

请问这个为什么呢？

lucien_1986 · 发表于 2011-11-17 00:13:12

回复 2# lh130748

这是因为当almost_empty为1时，表示FIFO中仅仅还有一个数据没有被读出来，如果此时读使能同时为1，那么最后的这一个数据正在被读出来了，相当于在下一个时钟沿时，已经没有数据在FIFO中。如果读使能为0，那么最后的那个数据在刚才那个时钟周期没有读出来，可以现在这个时钟周期把它读出来。