跨时钟域设计四之异步FIFO（附代码）_fifoip核作为跨时钟域示例代码

异步FIFO

• 二进制实现指针的问题
• 同步指针的影响
• 格雷码实现指针
• 空满标志的产生
• 代码实现

1.二进制实现指针的问题

由于空满标志的产生，需要比较写指针与读指针是否相等。而写指针在写时钟域下，读指针在读时钟域下，两者比较需要通过同步器进行。时钟二进制计数器实现指针，可能会导致取样错误。

比如，计数器从FF跳转到00，其中每一位都发生了翻转，虽然能通过同步计数器避免亚稳态，但是仍然能得到不相关的取样值。如果同步时钟上升沿在FF向00转换的中间位置到来，就可能将8位二进制数的任何取样并同步到新的时钟域中。

2.同步指针的影响

 wtr_clk在t4上升沿时，wr_ptr与rd_ptr相等产生full标志。由于同步rd_ptr指针的影响，同步到wtr_clk时钟域的rd_ptr_sync在延后两个时钟周期t6、t7才发生变化，取消full标志。但实际在t6周期，fifo就未满。这虽然阻止数据写入的周期，但是对数据的准确性是无害的。

与满时序类似，在FIFO空是也只会阻止对FIFO进一步的读访问。 

3.用格雷码实现指针

将格雷值转换为二进制值，根据条件递增二进制值，将二进制值转化成格雷码，