异步FIFO和同步FIFO都是存储器件,用于在不同时钟域之间传输数据。它们有一些相似之处,但也有一些重要的区别。
1.异步FIFO与同步FIFO的区别
同步FIFO需要时钟信号来读写数据,而异步FIFO则不需要。这意味着异步FIFO具有更大的灵活性和容错能力,因为异步FIFO在读/写数据时不受任何时钟偏差的影响,不需要严格保证时序一致性,适用于多种工作频率的系统。但是,由于异步FIFO的设计更加复杂,所以它通常比同步FIFO更慢、更占面积、造价更高。
2.异步FIFO深度的计算方法
异步FIFO的深度指它可以缓存的数据量,一般使用“字”或“位”为单位表示。关于异步FIFO深度的计算,有以下两种方法:
(1)根据异步FIFO的写指针和读指针来计算。
异步FIFO的写指针和读指针之间的距离即为当前异步FIFO中存放数据的数量(深度)。这种方法需要考虑到数据写入和读取的顺序,如果读操作比写操作慢,则容易导致空间浪费或者数据覆盖。
(2)根据FIFO的时钟域差异来计算。
假设输入端的时钟频率为$f_{in}$,输出端的时钟频率为$f_{out}$,异步FIFO的深度就可以用以下公式计算:depth = ceil(rate*(tsetup+thold)/tin),其中rate是两个时钟频率的比值,tsetup为时序分析工具给出的建议保持时间,thold为管道延迟,tin为输入时钟周期。