FIFO深度的计算
FIFO详解
3．FIFO的一些重要参数
FIFO的宽度：也就是英文资料里常看到的THE WIDTH，它只的是FIFO一次读写操作的数据位，就像MCU有8位和16位，ARM 32位等等，FIFO的宽度在单片成品IC中是固定的，也有可选择的，如果用FPGA自己实现一个FIFO，其数据位，也就是宽度是可以自己定义的。
说到此，我们已经清楚地看到，FIFO设计最关键的就是产生空/满标志的算法的不同产生了不同的FIFO。但无论是精确的空满还是保守的空满都是为了保证FIFO工作的可靠。
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读时钟：读操作所遵循的时钟，在每个时钟沿来临时读数据。
写时钟：写操作所遵循的时钟，在每个时钟沿来临时写数据。
读指针：指向下一个读出地址。读完后自动加1。
写指针：指向下一个要写入的地址的，写完自动加1。
读写指针其实就是读写的地址，只不过这个地址不能任意选择，而是连续的。
4．FIFO的分类
根均FIFO工作的时钟域，可以将FIFO分为同步FIFO和异步FIFO。同步FIFO是指读时钟和写时钟为同一个时钟。在时钟沿来临时同时发生读写操作。异步FIFO是指读写时钟不一致，读写时钟是互相独立的。
quartus 异步fifo用法 -回复
quartus 异步fifo用法-回复quartus异步FIFO用法引言：在数字电路设计中，FIFO（First In First Out）是一种常见的数据存储器，它允许数据以先进先出的顺序进出。
在使用Quartus进行FPGA设计时，异步FIFO是一种非常有用的工具，它可以帮助我们处理不同速度的数据流，并实现数据的缓冲和流量控制。
本文将介绍Quartus异步FIFO的基本概念和使用方法，并给出一些实例。
第一部分：Quartus异步FIFO概述1.1 什么是异步FIFO？异步FIFO是一种数据存储器，在其中数据可以以不同速度进入和退出。
与同步FIFO不同，异步FIFO的读写时钟可以是不同的，这使得它可以处理速度不匹配的数据流。
Quartus提供了异步FIFO的库函数和IP核，使得它可以在FPGA设计中方便地使用。
1.2 Quartus异步FIFO的特点Quartus异步FIFO具有以下特点：- 可以使用不同的时钟频率进行读写操作。
- 可以配置不同的缓冲深度来满足特定的设计需求。
- 可以实现流量控制和数据的重排序。
- 可以支持并行读写和读写使能信号。
- 可以适应不同的数据宽度和时钟域要求。
第二部分：Quartus异步FIFO的使用方法2.1 创建异步FIFO在Quartus中创建异步FIFO的方式有两种：使用库函数和使用IP核。
使用库函数创建异步FIFO的步骤如下：- 首先，在Quartus中打开设计工程，并创建一个新的源文件。
- 然后，将异步FIFO的库函数导入到源文件中，以便在设计中调用它。
- 接着，实例化异步FIFO，并通过参数配置其属性，例如宽度，深度，时钟域等。
- 最后，将异步FIFO连接到其他逻辑模块，完成设计。
使用IP核创建异步FIFO的步骤如下：- 首先，在Quartus中打开设计工程，并创建一个新的IP核。
- 然后，在IP核的界面中选择合适的FIFO类型和配置参数。
- 接着，将异步FIFO实例化到设计中，将其连接到其他逻辑模块。
异步fifo最小深度计算
异步fifo最小深度计算你是不是对异步FIFO的最小深度计算感到一头雾水？别担心，今天咱们就来聊聊这事儿，让它变得简单明了，就像喝水一样容易。
1. 异步FIFO的基本概念1.1 什么是异步FIFO？异步FIFO，就是异步先进先出队列。
听起来复杂，其实说白了，就是一种数据存储结构，用来在不同频率的系统之间传递数据。
它就像一个邮局，你把信寄进去，邮局会按顺序发给收件人。
这里的异步，指的就是发送和接收的速度不一样——发送邮局和收件人的工作节奏可能完全不同。
1.2 为什么需要异步FIFO？有时候，数据发送和接收的速度不匹配，导致数据丢失或错乱。
异步FIFO就是为了解决这个问题而生的。
它能保证数据按顺序到达，同时还能平衡不同速度的系统之间的数据流。
2. 如何计算最小深度2.1 深度计算的背景计算异步FIFO的最小深度就像是准备一场马拉松比赛前的训练计划。
你得知道你能跑多远，才能安排适当的补给站。
在FIFO的情况下，最小深度是为了确保数据不会因为“拥堵”而丢失。
简单来说，就是要防止数据流量过大时，FIFO“堵车”，而造成数据丢失。
2.2 计算公式计算最小深度的一般公式是这样的：[ text{FIFO深度} = text{(发送速率接收速率) × 延迟时间} ]。
这里的“发送速率”和“接收速率”是指数据进入和离开FIFO的速度，而“延迟时间”是指从数据进入FIFO到它被处理完的时间间隔。
这个公式看似复杂，其实就像计算购物清单一样，你只需要把各个因素代入公式就行了。
举个简单的例子：假设发送速率是1MB/s，接收速率是0.8MB/s，延迟时间是2秒。
那么最小深度的计算就是：[ text{FIFO深度} = (1 0.8) times 2 = 0.2 times 2 = 0.4 text{ MB} ]。
2.3 深度计算的实际应用实际中，最小深度的计算可能会考虑更多因素，比如数据的突发性和系统的稳定性。
例如，有时候数据量会突然增加，就像暴风雨来临时的积水一样，这时候FIFO需要足够的深度来应对突发的“洪水”。
fifo参数说明
fifo参数说明
FIFO（First In First Out）是一种先进先出的数据缓存器，用于数据的缓存或高速异步数据的交互。
以下是FIFO的一些主要参数：
1. 宽度：FIFO的宽度表示每次读写操作的数据位数。
2. 深度：FIFO的深度表示FIFO可以存储的数据量，计算方式为深度=2的宽度位数次方。
3. 空标志：当FIFO为空时，会产生空标志，此时无法进行读操作。
4. 满标志：当FIFO已满时，会产生满标志，此时无法进行写操作。
5. 读写时钟：对于同步FIFO，读写操作使用同一时钟；对于异步FIFO，读写操作使用不同的时钟。
6. 读写地址：FIFO具有自动加一的读写地址，用于数据的读写操作。
7. 计数器：用于产生空满标志，当计数器的值为0时产生空标志，当计数器的值为FIFO深度时产生满标志。
8. 数据宽度：FIFO存储的数据宽度，用于定义数据在FIFO中的位宽。
了解这些参数对于设计和应用FIFO非常重要，它们会影响FIFO的性能和适用性。
同时，根据具体的应用需求，还可以定制其他参数，如数据预取、奇偶校验等。
FIFO深度计算方法
写时钟频率w_clk,读时钟频率r_clk,写时钟周期里，每B个时钟周期会有A个数据写入FIFO读时钟周期里，每Y个时钟周期会有X个数据读出FIFO则，FIFO的最小深度是？计算公式如下：fifo_depth = burst_length - burst_length * X/Y * r_clk/w_clk例举说明：如果100个写时钟周期可以写入80个数据，10个读时钟可以读出8个数据。
令wclk＝rclk ，考虑背靠背（20个clk不发数据＋80clk发数据＋80clk发数据＋20个clk不发数据的200个clk）代入公式可计算FIFO的深度fifo_depth = 160-160X（80%）=160-128=32如果令wclk＝200mhz，改为100个wclk里写入40个，rclk＝100mhz，10个rclk里读出8个。
那么fifo深度为48计算如下fifo_depth =80-80X（80%）X(100/200)=80-32=48注：将fifo_depth = burst_length - burst_length * (X/Y) * (r_clk/w_clk) 作个变形，得到fifo_depth = burst_length - （burst_length /w_clk)*[r_clk*(x/y)] 其中（burst_length /w_clk) 表示这个burst的持续时间，r_clk*(x/y)表示读的实际速度。
两者的乘积自然就是这段时间读出的数据量。
显然burst_length表示这段时间写入的数据量，两者的差为fifo中残留的数据，这个也就是理论上的fifo的最小深度。
实际应用中往往是以半空半满信号来指示fifo的空满状态的，所以实际设计fifo的时候会至少留下一个数据空间的深度裕量。
FIFO深度计算讨论(2010-04-15 15:49:00)转载▼标签：杂谈写时钟周期w_clk,读时钟周期r_clk,写时钟周期里，每B个时钟周期会有A个数据写入FIFO读时钟周期里，每Y个时钟周期会有X个数据读出FIFO则，FIFO的最小深度是？首先，这道题不一定有解有解的必要条件是在一定时间内（足够长），写入的数据数量一定要等于读出的数据数量因此有：A/B * w_clk = X/Y * r_clk其次，算出写数据的最大burst_length。
一般工程上fifo的深度 -回复
一般工程上fifo的深度-回复标题：从理论到实际——一般工程中FIFO的深度探究引言：FIFO（First In, First Out）是一种常见的数据存储和传输方式，即先进入队列的数据首先被处理。
在工程应用中，FIFO的深度是一个重要的参数，它决定了存储能力和数据传输的效率。
本文将一步一步回答“一般工程上FIFO的深度”这一主题，介绍FIFO深度的概念、计算方法以及实际应用中的相关考虑因素。
一、认识FIFO的深度FIFO深度是指FIFO队列中可以同时存储的数据数量。
它与队列的大小直接相关，通常以寄存器或存储单元的个数表示。
在设计FIFO深度时，需要考虑数据传输速率、处理要求和缓冲需求等因素。
二、计算FIFO深度的方法1. 根据数据传输速率：FIFO深度应该能够满足数据传输速率的需求。
根据数据传输频率和每个数据包的大小，可以通过以下公式来计算FIFO深度：FIFO深度= (数据传输速率×数据包延迟) / 数据包大小2. 根据处理要求：如果数据需要进行处理或加工，FIFO深度应能够存储足够长的时间，以便处理完成。
此时，可以通过以下公式计算FIFO深度：FIFO深度= 处理时间/ 数据传输周期3. 根据缓冲需求：FIFO深度还可以根据缓冲需求来计算。
如果需要缓冲一定数量的数据，以平衡生产者和消费者之间的速率差异，可以采用以下公式计算FIFO深度：FIFO深度= 缓冲区数据量/ 数据传输速率三、实际应用中的考虑因素1. 数据流量波动性：如果数据流量具有明显的波动性，FIFO深度应能够适应最高峰值，以防止数据丢失。
因此，在设计FIFO深度时，应考虑到流量的峰值和波动范围。
2. 系统延迟要求：如果系统对延迟有严格要求，FIFO深度应足够大，以防止数据在传输过程中发生堆积，导致发送和接收之间的延迟增加。
3. 成本和资源限制：FIFO深度的增加会带来成本和资源的增加，包括电路面积、功耗以及芯片上可用的存储单元数量等。
计算FIFO深度-翻译-英汉对照版1
计算FIFO深度－翻译－英汉对照版introductionOne of the most common questions in interviews is how to calculate the depth of a FIFO.在面试过程中，经常被问及的问题之一就是如何计算一个FIFO的深度。
Fifo is used as buffering element or queueing element in the system, which is by common sense is required only when you slow at reading than the write operation.FIFO在统中用来作缓冲或者队列，通常情况下，当读速率比写速率慢的时候，需要采用FIFO。
So size of the FIFO basically implies the amount of data required to buffer, which depends upon data rate at which data is written and the data rate at which data is read.所以FIFO的深度取决于需要缓冲的数据量，缓冲的数据量取决于写速率和读速率。
Statistically, Data rate varies in the system majorily depending upon the load in the system. So to obtain safer FIFO size we need to consider the worst case scenario for the data transfer across the FIFO under consideration.统计表明，系统中数据率的变化主要依赖于系统的负载。
fifo 页面置换算法
fifo 页面置换算法页面置换算法是操作系统中一种重要的内存管理技术，用于决定当内存中某个时间点所包含的页面（即帧）数量大于物理内存容量时，应该淘汰哪个页面，以便为新的页面腾出空间。
FIFO （FirstInFirstOut，先进先出）页面置换算法是一种常见的算法，其基本思想是优先淘汰最先进入内存的页面。
一、算法原理FIFO页面置换算法的基本原理是，当需要为新的页面分配内存时，选择最早进入内存的页面进行淘汰。
这种算法的优点是实现简单，缺点是对频繁调用的页面影响较大，因为这些页面最先进入内存，所以被淘汰的可能性也较大。
但是它能够确保被淘汰的页面是最早进入内存的页面，因此它能够提供一定的公平性。
二、算法步骤FIFO页面置换算法的实施步骤如下：1.记录每个页面进入和离开内存的时间；2.当需要为新的页面分配内存时，比较该页面与其最先进入内存的时间；3.优先淘汰最先进入内存的页面；4.将新页面放入空出的帧中。
三、算法优缺点1.优点：a.实现简单，易于实现；b.在许多场景下能提供较好的性能；c.有利于保持页面的有序性。
2.缺点：a.频繁调用的页面被淘汰的可能性较大，可能导致频繁的页面加载和卸载操作；b.对于某些应用场景可能不够高效，因为一些页面可能长时间在内存中占据空间，而不会被频繁使用。
因此需要对其进行优化，以便在减少页面的浪费和提高系统性能之间找到平衡。
四、应用场景FIFO页面置换算法适用于各种操作系统和应用程序，包括但不限于Web服务器、数据库系统、桌面环境等。
它尤其适用于那些对响应速度要求较高且对内存使用效率要求不高的场景。
例如，一些网页浏览、邮件阅读等应用场景，由于页面加载频率较高，FIFO算法可能会影响性能。
五、总结总的来说，FIFO页面置换算法是一种简单易行的内存管理技术，但在实际应用中需要根据具体场景进行优化。
在实际操作中，需要根据应用的特点和需求选择合适的页面置换算法，以提高系统的性能和稳定性。
FIFO的定义与作用
FIFO的定义与作用一、先入先出队列(First Input First Output，FIFO)这是一种传统的按序执行方法，先进入的指令先完成并引退，跟着才执行第二条指令。
1．什么是FIFO？FIFO是英文First In First Out 的缩写，是一种先进先出的数据缓存器，他与普通存储器的区别是没有外部读写地址线，这样使用起来非常简单，但缺点就是只能顺序写入数据，顺序的读出数据，其数据地址由内部读写指针自动加1完成，不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址。
2．什么情况下用FIFO？FIFO一般用于不同时钟域之间的数据传输，比如FIFO的一端时AD数据采集，另一端时计算机的PCI总线，假设其AD采集的速率为16位100K SPS，那么每秒的数据量为100K×16bit=1.6Mbps,而PCI总线的速度为33MHz，总线宽度32bit,其最大传输速率为1056Mbps,在两个不同的时钟域间就可以采用FIFO来作为数据缓冲。
另外对于不同宽度的数据接口也可以用FIFO，例如单片机位8位数据输出，而DSP可能是16位数据输入，在单片机与DSP连接时就可以使用FIFO来达到数据匹配的目的。
3．FIFO的一些重要参数FIFO的宽度：也就是英文资料里常看到的THE WIDTH，它只的是FIFO一次读写操作的数据位，就像MCU有8位和16位，ARM 32位等等，FIFO的宽度在单片成品IC中是固定的，也有可选择的，如果用FPGA自己实现一个FIFO，其数据位，也就是宽度是可以自己定义的。
FIFO的深度：THE DEEPTH，它指的是FIFO可以存储多少个N位的数据（如果宽度为N）。
如一个8位的FIFO，若深度为8，它可以存储8个8位的数据，深度为12 ，就可以存储12个8位的数据，FIFO的深度可大可小，个人认为FIFO深度的计算并无一个固定的公式。
在FIFO实际工作中，其数据的满/空标志可以控制数据的继续写入或读出。
FIFO深度的解释
深入理解FIFO（包含有FIFO深度的解释）FIFO：一、先入先出队列(First Input First Output，FIFO)这是一种传统的按序执行方法，先进入的指令先完成并引退，跟着才执行第二条指令。
1．什么是FIFOFIFO是英文First In First Out 的缩写，是一种先进先出的数据缓存器，他与普通存储器的区别是没有外部读写地址线，这样使用起来非常简单，但缺点就是只能顺序写入数据，顺序的读出数据，其数据地址由内部读写指针自动加1完成，不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址。
2．什么情况下用FIFOFIFO一般用于不同时钟域之间的数据传输，比如FIFO的一端时AD数据采集，另一端时计算机的PCI总线，假设其AD采集的速率为16位 100K SPI，那么每秒的数据量为100K×16bit=,而PCI总线的速度为33MHz，总线宽度32bit,其最大传输速率为1056Mbps,在两个不同的时钟域间就可以采用FIFO来作为数据缓冲。
另外对于不同宽度的数据接口也可以用FIFO，例如单片机位8位数据输出，而DSP 可能是16位数据输入，在单片机与DSP连接时就可以使用FIFO来达到数据匹配的目的。
3．FIFO的一些重要参数FIFO的宽度：也就是英文资料里常看到的THE WIDTH，它只的是FIFO一次读写操作的数据位，就像MCU有8位和16位，ARM 32位等等，FIFO的宽度在单片成品IC中是固定的，也有可选择的，如果用FPGA自己实现一个FIFO，其数据位，也就是宽度是可以自己定义的。
FIFO的深度：THE DEEPTH，它指的是FIFO可以存储多少个N位的数据（如果宽度为N）。
如一个8位的FIFO，若深度为8，它可以存储8个8位的数据，深度为12 ，就可以存储12个8位的数据，FIFO的深度可大可小，个人认为FIFO深度的计算并无一个固定的公式。
在FIFO实际工作中，其数据的满/空标志可以控制数据的继续写入或读出。
fifo 水位
FIFO（先进先出）是一种常见的排队策略，可以用于数据缓存、内存管理等场景。
在FIFO中，数据或信息按照它们进入队列的顺序进行传输或处理。
将FIFO比喻为水池，那么“水位”的概念就可以用来描述FIFO中数据的多少或空闲空间的大小。
如果写数据（加水）的速度比读数据（放水）的速度快，那么FIFO就会被填满（水满）。
如果FIFO满了后继续写数据（加水），就会发生溢出（overflow）。
反之，如果读数据（放水）的速度比写数据（加水）的速度快，那么FIFO 就会变空（水空）。
因此，FIFO的水位可以用来判断FIFO的状态：是满、空还是即将满或即将空。
根据FIFO的工作时钟域，FIFO可以分为同步FIFO和异步FIFO。
同步FIFO的读时钟和写时钟是同一个时钟，在时钟沿来临时同时发生读写操作。
而异步FIFO的读写时钟不一致，读写时钟是互相独立的。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅计算机科学相关书籍或咨询专业人士。
一般工程上fifo的深度
一般工程上fifo的深度
摘要：
1.FIFO 的定义与作用
2.FIFO 的深度及其影响因素
3.深度对FIFO 性能的影响
4.深度的选取与优化
正文：
一、FIFO 的定义与作用
FIFO（First In First Out，先进先出）是一种数据结构，主要用于在工程中解决数据传输和存储的问题。
FIFO 在计算机科学和工程领域中有着广泛的应用，例如在网络数据传输、操作系统的进程调度和硬件缓存等方面。
它的基本原理是按照数据到达的顺序进行存储，并在需要时按照相反的顺序进行读取。
二、FIFO 的深度及其影响因素
FIFO 的深度是指FIFO 中可以存储的数据元素的数量。
深度的选择取决于多个因素，包括数据的传输速率、数据的处理速度和系统的负载等。
一般来说，深度越大，FIFO 的缓存能力越强，但也可能导致数据处理的延迟增加。
三、深度对FIFO 性能的影响
FIFO 的深度对FIFO 的性能有着重要的影响。
深度过小，可能导致FIFO 的缓存能力不足，从而引发数据丢失或者系统性能的下降。
深度过大，可能会导致数据的处理延迟增加，从而影响系统的整体性能。
四、深度的选取与优化
在实际的工程应用中，FIFO 的深度需要根据具体的情况进行选取和优化。
通常需要考虑的因素包括系统的负载、数据的传输速率和数据的处理速度等。
fifo深度计算方法
fifo深度计算方法嗨，宝子！今天咱们来唠唠FIFO深度计算方法这个事儿。
FIFO呢，就是先入先出队列啦。
那它的深度计算其实也没有那么神秘哦。
咱先得知道一些基本的信息，比如说数据的写入速率和读出速率。
要是写入快，读出慢，那FIFO就很容易满啦。
比如说写入速率是每秒钟10个数据，读出速率是每秒钟5个数据。
这时候呀，每秒钟就会有5个数据在FIFO里堆积起来呢。
那怎么算深度呢？咱得考虑一下在一段时间内，这个FIFO最多能堆积多少数据。
假设我们要考虑的这段时间是10秒钟。
按照前面的速率，10秒钟就会堆积50个数据。
那这个50呢，就大概是我们FIFO需要的一个最小深度啦。
不过呢，这里面还有一些小细节要注意哦。
比如说数据的突发情况。
有时候呀，数据不是那么规规矩矩地按照平均速率来的。
可能突然一下子来一大堆数据。
这时候我们就得考虑这个突发长度啦。
要是有一个突发长度是20的数据一下子要写入FIFO，而我们的读出速率还是每秒5个数据。
那在这突发的瞬间，FIFO就需要能够容纳下这20个数据才行呢。
所以呀，FIFO的深度就得根据这个突发长度来调整啦。
再比如说，我们的系统可能有一些特殊的要求，像是在某些特定的时刻，不管前面的数据有没有读完，都要开始写入新的数据。
这时候我们就得把这些特殊情况都考虑进去，来确定FIFO的深度。
总的来说呢，FIFO深度计算就是要把写入速率、读出速率、突发情况还有特殊要求这些因素都综合起来考虑。
就像我们做菜一样，要把各种调料的量都搭配好，才能做出一道美味的菜。
计算FIFO深度也是，要把各种因素搭配好，才能让我们的FIFO 在系统里好好地工作呢。
宝子，现在是不是觉得FIFO深度计算也没有那么难啦？嘻嘻。
同频不同相的最小fifo深度
一、概述在数字通信系统中，FIFO（First In First Out）是一种常见的数据缓冲区结构，用于接收和发送数据。
在同频不同相的通信系统中，由于信号的相位差异，可能导致数据在不同的时钟周期到达。
需要设计一个能够解决同频不同相问题的最小FIFO深度。
二、同频不同相问题的背景在同频不同相的通信系统中，由于各个通道之间的时钟信号可能存在微小的相位差异，导致数据在不同的时钟周期到达。
这样就需要设计一个能够解决同频不同相问题的FIFO深度，以确保数据能够按照正确的顺序被处理和传输。
三、问题分析1. 同频不同相问题的影响同频不同相问题会导致数据在接收端无法按照正确的顺序进行处理，从而影响整个通信系统的性能。
需要通过合适的方法来解决这一问题。
2. FIFO深度的影响FIFO深度决定了可以存储的数据量，对于解决同频不同相问题至关重要。
如果FIFO深度过小，则无法容纳由于相位差异而导致的数据延迟；如果FIFO深度过大，则会增加系统的延迟和复杂性。
四、解决方案为了解决同频不同相的问题，需要设计一个能够适应不同相位差异的FIFO深度，并对其进行优化。
具体的解决方案包括以下几点：1. 根据相位差异确定FIFO深度通过分析同频不同相引起的数据延迟情况，可以计算出所需的最小FIFO深度。
这一过程需要考虑通道之间的相位差异、数据传输速率等因素。
2. 使用带有自适应深度的FIFO为了应对不同的相位差异情况，可以设计一种带有自适应深度的FIFO，根据实际情况动态调整FIFO的深度。
3. 优化FIFO的结构和算法通过对FIFO的结构和算法进行优化，可以降低FIFO深度对系统性能的影响，提高通信系统的鲁棒性和抗干扰能力。
五、实验验证为了验证解决方案的有效性，可以进行一系列实验。
具体实验包括：1. 利用实际的通信系统进行仿真通过在实际的同频不同相通信系统中进行仿真实验，可以验证设计的FIFO深度是否能够有效解决同频不同相问题。
FIFO深度计算
FIFO深度计算数字IC设计中我们经常会遇到这种场景，⼯作在不同时钟域的两个模块，它们之间需要进⾏数据传递，为了避免数据丢失，我们会使⽤到FIFO。
当读数据的速率⼩于写数据的速率时，我们就不得不将那些还没有被读⾛的数据缓存下来，那么我们需要开多⼤的空间去缓存这些数据呢？缓存开⼤了会浪费资源，开⼩了会丢失数据，如何去计算最⼩FIFO深度是我们讨论的重点。
数据突发长度(burst length)在讲解如何去计算FIFO深度之前，我们来理解⼀个术语burst length，如果你已经了解了可以跳过。
要理解数据的突发长度，⾸先我们来考虑⼀种场景，假如模块A不间断的往FIFO中写数据，模块B同样不间断的从FIFO中读数据，不同的是模块A写数据的时钟频率要⼤于模块B读数据的时钟频率，那么在⼀段时间内总是有⼀些数据没来得及被读⾛，如果系统⼀直在⼯作，那么那些没有被读⾛的数据会越累积越多，那么FIFO的深度需要是⽆穷⼤的，因此只有在突发数据传输过程中讨论FIFO深度才是有意义的。
也就是说我们⼀次传递⼀包数据完成后再去传递下⼀包数据，我们把⼀段时间内传递的数据个数称为burst length。
在维基百科中，burst transmission是这样解释的：In telecommunication, a burst transmission or data burst is the broadcast of a relatively high-bandwidth transmission over a short period。
我们知道burst length过后，通过上述讨论我们⼤概就知道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。
FIFO设计中与深度depth相关的问题
FIFO设计中与深度depth相关的问题零、前⾔关于同步FIFO如何设计请参考之前的⼀篇⽂章：关于异步FIFO如何设计请参考之前的⼀篇⽂章：⼀、如何设计depth不是2的幂次的异步FIFO？如果FIFO的深度不是2的幂次，那么格雷码其实是不连续的，也即在最⼤值跳变到最⼩值时不⽌⼀个bit发⽣了变化。
当然你也可以设计⼀个深度略⼤的，并且是2的幂次的FIFO，但是这样其实是浪费资源的。
例如我们需要⼀个深度为5的FIFO，此时我们可以设计⼀个深度为8的FIFO，但是这样会浪费资源。
那么我们应该怎么办呢？其实我们可以换⼀个思路，通过观察下表不难发现，格雷码具有对称性。
0-15这16个格雷码，如果前后去掉相同个数的格雷码，那么剩余的格雷码仍然符合相邻两个数只有1 bit的跳变，也包括最后⼀个到第⼀个的跳变。
例如，如果要设计深度为5的FIFO，由于需要5*2 = 10个格雷码，所以可以前后各去掉三个数，也就是保留3-12这⼗个格雷码。
可以看到，最⼤的数12和最⼩的数3也是只有1 bit的跳变。
所以我们可以这样编码：addr==0的时候，gray code不从4’b0000开始，⽽是从4’b0010开始；gray code最⼤为4’b1010。
不过此时需要注意的是：我们在由addr得到格雷码时不能直接转换，⽽是要使⽤addr + 3进⾏转换；同理由格雷码转换回addr时，也不要忘记减去3。
使⽤这种编码时，FIFO的满判断逻辑就不是简单的⾼两位相反，低位相同了。
⽐如depth=5, rd_ptr=4’b0010,wr_ptr=4’b1010，表⽰5个entry已经满了，但此时并不能通过之前的条件去判断。
具体如何判断，需要根据depth的⼤⼩寻找规律！根据这个思路，我们就可以设计任意深度的FIFO，⽽相邻地址的跳变始终都保持为1 bit。
⼆、如何设计⼀个depth=1的异步FIFO？由于该FIFO只有⼀个entry，所以之前设计中⽤到的很多东西我们都不再需要了，例如地址指针wptr/rptr，地址也只需要1bit就够了，既然是1bit那么也没必要使⽤格雷码了。
fifo深度计算公式
fifo深度计算公式FIFO深度计算公式在计算机科学领域中，FIFO（First In, First Out）是一种常见的数据结构，用于管理数据的存储和检索。
FIFO深度指的是在FIFO队列中可存储的元素数量，也可以理解为队列的长度或容量。
在实际应用中，计算FIFO深度是非常重要的，可以帮助我们合理地规划和管理数据的存储。
FIFO深度的计算公式可以通过简单的数学推导来得到。
假设我们有一个固定大小的FIFO队列，其最大容量为N。
当我们向队列中插入一个新元素时，如果队列已满，则需要将队首的元素移除，以保持FIFO的特性。
因此，队列的深度始终不会超过N，即深度最大为N。
在实际应用中，我们可以通过以下公式来计算FIFO深度：FIFO深度 = min(N, 当前队列中元素的数量 + 1)这个公式的含义很简单，即FIFO深度不会超过队列的最大容量N，同时考虑到插入新元素时可能需要移除队首元素，因此需要在当前队列元素数量的基础上再加1。
举个例子，假设我们有一个最大容量为10的FIFO队列，当前队列中已经有8个元素。
如果我们要插入一个新元素，那么根据上面的公式，FIFO深度为min(10, 8+1) = min(10, 9) = 9。
换句话说，队列的深度将会是9。
通过计算FIFO深度，我们可以更好地规划数据存储空间，避免队列溢出或浪费空间的情况发生。
同时，深度的计算也有助于优化数据的管理和检索效率，提高系统的整体性能。
总的来说，FIFO深度计算公式是在实际应用中非常有用的工具，可以帮助我们更好地管理数据队列，提高系统的效率和性能。
希望通过本文的介绍，读者对FIFO深度的计算有了更清晰的认识。
fifo深度计算公式 推导
fifo深度计算公式推导FIFO深度计算公式及其应用一、引言在计算机科学中，FIFO（First In, First Out）是一种常用的数据结构和调度算法。
在许多应用中，FIFO深度的计算非常重要，它决定了系统的性能和资源利用率。
本文将探讨FIFO深度的计算公式及其应用。
二、FIFO深度的定义FIFO深度是指在一个FIFO队列中能够容纳的最大元素数量。
它决定了队列中元素的排队顺序和处理顺序。
当队列已满时，新的元素将无法入队，因此FIFO深度的大小对系统性能和资源利用率具有重要影响。
三、FIFO深度的计算公式FIFO深度的计算公式如下：FIFO深度 = (数据流的最大速率) * (数据传输延迟)其中，数据流的最大速率是指进入FIFO队列的数据流的最大传输速率；数据传输延迟是指数据从队列中出队的延迟时间。
根据这个公式，我们可以根据系统的特性和需求来计算FIFO深度，以满足对系统性能和资源利用率的要求。
四、FIFO深度的应用1. 带宽规划：根据系统中各个模块的数据流量和传输延迟，可以计算出每个模块的FIFO深度，从而合理规划系统的带宽需求，避免数据丢失和传输延迟过高。
2. 缓冲管理：在网络通信中，为了保证数据的有序传输和流量控制，常常使用FIFO队列进行数据缓冲。
通过计算FIFO深度，可以确定合适的缓冲大小，从而提高数据传输的效率和稳定性。
3. 调度算法：在操作系统中，FIFO调度算法被广泛应用于进程调度和磁盘调度。
通过计算FIFO深度，可以确定合适的调度策略，提高系统的响应速度和资源利用率。
4. 队列管理：在生产制造和物流管理中，常常使用FIFO队列进行物品的排队和处理。
通过计算FIFO深度，可以确定合适的队列长度，从而提高生产效率和物流运输的顺畅性。
五、FIFO深度计算的注意事项1. 数据流的最大速率和数据传输延迟需要准确测量和评估，以保证计算得到的FIFO深度符合实际需求。
2. 在实际应用中，FIFO深度可能受到硬件资源的限制，如存储器容量等。
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大神关于FIFO深度的计算
其实很惭愧，在这之前用FIFO都是直接用IP，因为应用场景很简单，因此FIFO 深度的选择也比较随意，并没想很多。
今天在网上看到一个异步FIFO深度计算的题目，发现对于这块并不熟悉，因此注意了下，下面写写自己的一些理解吧。
提前说明下，因为我实际中并没有碰到需要去计算FIFO深度的场景，因此可能有些理解是错误的，希望各位大侠能批评指正。
首先，一定要理解清楚FIFO的应用场景，这个会直接关系到FIFO深度的计算，如果是面试官抛出的问题，那么有不清楚的地方，就应该进行询问。
如果是笔试或者工程中需要计算FIFO深度的话，那么就需要自己考虑清楚。
其次，异步FIFO，读写时钟不同频，那么FIFO主要用于数据缓存，我们选择的FIFO深度应该能够保证在最极端的情况下，仍然不会溢出。
因此考虑的前提一般都是写时钟频率大于读时钟频率，但是若写操作是连续的数据流，那么再大的FIFO都无法保证数据不溢出。
因此可以认为这种情况下写数据的传输是“突发Burst”的，即写操作并不连续，设计者需要根据满标志控制或者自己来控制写操作的起止。
宏观地，从整个时间域上看，"写数据=读数据"，这个条件必须要满足，如果这个大条件不满足的话，用FIFO是没有效果的。
但是在发送方"突发"发送数据的时间T内，是很有可能写数据>读数据的，因此FIFO的深度要能够保证，在这段时间T内，如果接收方未能将发送方发送的数据接收完毕的话，剩下的数据都是可以存储在FIFO内部而且不会溢出的，那么在发送方停止发送数据的"空闲时隙"内，接收方可以从容地接收剩下来的数据。
红字部分就是个人认为在FIFO深度计算中，最重要的部分了。
接着来看一个例子，这是我看一个网友写时，是他当时遇到的一道笔试题。
一个8bit宽的AFIFO，输入时钟为100MHz，输出时钟为95MHz，设一个package 为4Kbit，且两个package之间的发送间距足够大。
问AFIFO的深度。
因为这位网友可能只是简述，因此信息并不完整，我的个人理解是这样的场景，一个异步FIFO，读写频率不同，读写位宽相同。
发送发一次Burst突发的数据量为4Kbit，即500Word，在两次Burst突发之间有足够的时间，因此我们只用考虑在发送方Burst发送数据的时间T内，如果接受方没法将数据全部接受，其余数据均可存在FIFO内且不溢出，那么在发送方停止Burst发送数据的时间段内，接收方就可以从容的从FIFO内读取数据。
首先发送方Burst发送数据的时间段为T = 500/100MHz，发送的数据量为B_send = 500word，而在T这段时间内，接收方能够接受的数据量为B_rec = T*95MHz = 500 * 95 / 100 word = 475word，因此B_remain = B_send - B_rec = 500 - 475 = 25 。
那么FIFO的深度至少要大于等于25才行。
再看另外一个例子，还是从网上找到的，
写时钟频率w_clk,
读时钟频率r_clk,
写时钟周期里，每B个时钟周期会有A个数据写入FIFO
读时钟周期里，每Y个时钟周期会有X个数据读出FIFO
则，FIFO的最小深度是？
首先，我们可以认为写操作是Burst突发的。
其次，写操作的效率并不是100%的，而是A/B的，因此我们可以认为实际的
F_wr = (A/B)*w_clk，同理，实际中F_rd = (X/Y)*r_clk。
另外，和第一个例子不同的是，这个题目里面并没有约束Burst突发的场景，在正常情况下，应该是这样的
空闲---Burst突发---空闲---Burst突发---空闲---Burst突发。
但是我们在计算中，需要考虑最极端的情况，即
空闲---Burst突发---Burst突发---空闲---Burst突发---空闲。
即传输过程中，可能会出现"背靠背"的情况，那么我们设计的FIFO深度必须能够保正，在"背靠背"的时间段内，如果接收方没法接受所有数据，那么剩余的数据可以被存储在FIFO 内部且不会溢出。
那么就可以开始计算了。
假设"背靠背"时发送的数据= BL，那么"背靠背"的时间= BL / w_clk ，注意，这段时间内F_wr = w_clk 而不是
之前提到的(A/B)*w_clk。
在这段时间内，接收方可以接受的数据= (BL /
w_clk) * (X/Y)*r_clk ，
剩下的数据量= BL - ( BL / w_clk ) * (X/Y)*r_clk，那么FIFO的深度至少就要为
" depth = BL - ( BL / w_clk ) * (X/Y)*r_clk "这样的深度了。
将上述公式变换下，得到depth = BL - BL * (X/Y) * (r_clk/w_clk) 。
这个公式就是网上流传的计算FIFO深度的公式，我想应该就是这个推理过程吧。
上述的讨论的一个前提就是FIFO的读写位宽一致，如果这个条件不满足的话，那么FIFO的深度的计算就更加复杂一些，但是我们还是可以把FIFO的读写位宽也折合成一定的因子，带入实际的F_wr = (A/B)*w_clk 和F_rd = (X/Y)*r_clk 中去，应该是是可以解决的。