FIFO与双口RAM的区别

乒乓ram介绍

乒乓ram简介在现在的数据采集分析系统中，随着采集数据的速度剧增，每次都对这些庞大的数据量直接进行分析，这将会占用很多的CPU，使得CPU不能及时的去做其它的事情。

我们可以在传输这些数据的时候提供适当的通道，建立一个缓冲电路，来实现数据流的无缝缓存和处理，提高系统的处理速度和性能。

输入输出缓存电路一般有三种结构和形式：①双口ram结构：双口RAM是在一个SRAM存储器上具有两套完全独立的数据线、地址线、读写控制线、并允许两个独立的系统同时对该存储器进行随机访问。

②FIFO结构：FIFO（First In First Out）是一种先进先出的数据缓存器，可以进行双端操作，但是数据必须先进先出，不能进行随机性的访问。

从容量大小来看，双口RAM比FIFO要大一些，但总的来说，这两种缓冲结构的存储容量还是相对较小，对高速图像处理系统而言，还不是特别适合。

③乒乓ram结构：这种结构是将输入数据流通过输入数据选择单元等时地将数据流分配到两个ram缓冲区。

通过两个ram读和写的切换，来实现数据的流水式传输。

综上所述，乒乓缓存结构实际上相当于一个双口RAM，但它与普通的双口RAM又有所不同。

普通双口RAM是单个存储体构成的IC，乒乓ram结构则由包含两个相互独立存储体的多片IC构成，从而使其在结构、速度、容量等方面具有更大的灵活性；若双口在访问同一地址时，普通双口SAM指向的必定是存储体内的同一存储单元，而乒乓ram结构则分别指向属于SRAM1和SRAM2的两个不同的存储单元，更易操作。

乒乓缓存结构的上述特点决定了可以相对较便宜的高速大容量SRAM、外围逻辑器件构成比双口RAM以及高速FIFO更适合视频处理的系统所需要的缓冲存储器。

乒乓ram结构的上述特点决定了可以相对较便宜的高速大容量RAM、外围逻辑器件构成比双口RAM以及高速FIFO更适合大数据传输系统所需要的缓冲存储器。

乒乓ram控制原理"乒乓操作"是一个常用的数据流控制处理技巧。

fifo电路结构结构

fifo电路结构结构
FIFO电路结构是一种特殊的存储器结构，主要用于数据的缓存和传输。

FIFO，即First In First Out，意为先入先出，其特性是数据按照进入的顺序依次被读出。

这种特性使得FIFO在数据传输和缓冲中扮演着重要的角色。

FIFO电路结构主要由两部分组成：输入部分和输出部分。

输入部分负责接收数据并将其存储到FIFO中，而输出部分则负责从FIFO中读取数据并将其输出。

这种结构使得数据在FIFO中的流动呈现出一种线性、有序的状态。

在FIFO中，数据的存储和读取都是通过指针来实现的。

指针是一个地址指示器，它指向FIFO中当前要读取或写入的数据的位置。

当数据被写入FIFO时，写指针会向前移动，指向下一个可用的存储位置。

当数据被从FIFO中读取时，读指针会向前移动，指向下一个要读取的数据位置。

由于FIFO的先入先出特性，写指针和读指针的移动方向是一致的，都是从FIFO的一端向另一端移动。

FIFO电路结构有两种主要类型：触发导向结构和零导向传输结构。

触发导向结构的FIFO 由寄存器阵列构成，当满足一定条件时，数据会被写入或读取。

而零导向传输结构的FIFO 则是由具有读和写地址指针的双口RAM构成，数据的读写操作是通过地址指针来完成的。

FIFO电路结构在许多领域都有广泛的应用，如计算机系统中的缓存、数据传输、图像处理等。

由于其先入先出的特性，FIFO能够有效地缓解数据传输和处理过程中的速度不匹配问题，提高系统的整体性能。

大神关于FIFO的见解

1、对于异步fifo一般有两种理解，一种是读写操作不使用时钟而是直接采用wr,rd来进行，比如cypress就提供这样的fifo. 另一种，是指在fpga和asic 是设计中，异步fifo是指具有两个时钟的双口fifo, 读些操作在各自的时钟延上进行，在两个不同时钟下，可以同时进行读或写。

2、异步fifo在fpga占用的资源比同步fifo大很多，不是实在没有办法最好不用。

3、在fpga中异步fifo只是指双时钟双端口的fifo4、异步FIFO的功能除了缓冲之外，另一个常用功能就是完成信号在不同时钟域的速度匹配。

这在数据通信领域应用非常广泛，例如完成系统侧时钟域和线路侧时钟域的匹配。

5、很多人在用同一个时钟的分频时钟操作fifo时也用异步fifo6、一般刚开始做同步FIFO时，都喜欢用二进制计数器做地址，其实做同步FIFO的另一个很好的地址计数器是“线性反馈移位寄存器”计数器。

7、其实同步还是异步关键是看读写是否需要时钟，异步的读写时只需读写信号和地址就可以了，而同步的还需要一个同步时钟。

8、我个人认为，fifo可以分成数据传送和fifo控制（interface）两部分，异步fifo的interface部分是使用两个不同的clk，用于不同clk数据传输的时钟匹配（时（例如CPUcache和PCI数据传输速率不同），可以产生一些控制信号，钟同步）如读指针，写指针，满，空等。

数据传输在一个统一的clk下运行，由interface产生的控制信号来控制数据的转移9、习惯上把具有不同读写时钟的FIFO称之为“异步FIFO”。

异步FIFO的设计难点在于读写指针需要跨时钟域——跨时钟域信号会导致触发器进入亚稳态。

目前业界流行的标准做法是采用两级同步电路，即让串联的两个触发器先后采样跨时钟域的信号，这样第二级触发器进入亚稳态的概率将大大降低。

当然采用更多级的同步电路可以进一步提高稳定性，不过一般而言两级同步电路已经足够可靠了。

fifo概述

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，它指的是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。

什么是闪存卡U盘SD卡FIFOFRAM

什么是闪存卡/U盘/SD卡/FIFO/FRAM闪存卡（Flash Card）是利用闪存（Flash Memory）技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，掌上电脑，MP3等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，有如一张卡片，所以称之为闪存卡。

根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡大概有SmartMedia（SM卡）、Compact Flash（CF 卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、Secure Digital（SD卡）、Memory Stick（记忆棒）、XD-Pi cture Card（XD卡）和微硬盘（MICRODRIVE）这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术原理都是相同的。

U盘即称为优盘，也称为闪存盘（书名）。

是采用USB接口技术与计算机相连接工作。

使用方法很简单只需要将U盘插入计算机的USB接口，然后安装驱动程序（一般安装购买时自带的驱动。

但是一般的U盘在windows2000系统以上的版本（包括XP、2003）是不需要安装驱动而系统自动识别的，使用起来非常方便，而软盘则需要计算机配备软盘驱动器（即软驱）。

U盘的读取速度较软盘快几十倍至几百倍，U盘的存储容量最小的为6MB（现在市面是几乎绝种），最大的上GB。

而软盘的容量只有1.44MB，就容量来说一个在天一个在地的下面。

U盘不容易损坏，而软盘极容易损坏，不便于长期保存资料。

可能以前U盘出现的时候我们在某些问题上还离不开软盘，例如：系统崩溃，需要软盘来引导系统，对系统进行修复，而那时候U盘没有引导功能，所以那时候在这点上还离不开软盘。

但是现在很多U盘都支持系统引导，并且引导速度较软盘更快，所以现在基本上软盘都属于淘汰产品了。

在对U盘进行读取写入后，切勿直接拔除（windows98例外），因为U盘在98以上版本使用的时候，会把数据写入缓存，如果这时候直接拔除可能导致数据丢失。

正确操作应该是双击右下角系统托盘区的新硬件图标，先在系统里停止设备的运行（即清除缓存，保存数据），然后再拔除。

高速异步FIFO设计-

课程设计报告高速异步FIFO设计目录技术规范 (3)FIFO的功能描述 (3)FIFO的引脚定义 (3)总体方案设计 (4)电路设计方框图 (4)电路设计连接图 (4)电路模块及其功能简介 (4)电路设计思想 (5)仿真方案及其仿真激励源代码 (8)仿真方案 (8)仿真激励源代码 (8)电路描述代码 (9)功能仿真 (14)分块仿真 (14)双口RAM仿真 (14)读数据控制电路仿真 (15)写数据控制电路仿真 (16)锁存器电路仿真 (16)满空标志电路仿真 (17)总体仿真 (18)综合与布局布线 (18)综合布局布线报告 (19)报告数据分析 (19)时序仿真 (19)实验心得 (20)一、技术规范1、FIFO的功能描述高速异步FIFO（First In First out）深度为256，数据宽度为8位（最大可存储256byte），可实时给出FIFO的满空标志，并可实现数据的平滑输出，其写时钟为带间隔的100MHz，读时钟为5MHz，从而实现了FIFO的异步数据传输。

2、FIFO的应交定义（3）写数据控制器引脚对照表：（4）读数据控制器引脚对照表：二、总体设计方案1、电路设计方框图（如图2.1所示）图2.12、电路设计连接图（如图2.2所示）3、电路模块及其功能简介双口256*8bit的RAM：用于存储FIFO的缓冲数据写数据控制器：用于控制FIFO中数据的写时序操作FIFO 读数据控制器：用于控制FIFO数据中的读时序操作锁存器：用于锁存上一个clock时的读写地址指针FIFO满空标志电路：用于实时标志FIFO的满空状态4、电路设计思想设计高速异步FIFO，首先，考虑如何实现数据的先进先出问题；为了解决这个问题，设计中就必须有一个可用于随机存取的存储器，又要实现异步，即异步读写，所以本设计中存储器选择采用双口RAM；其次，考虑如何实现在不同时钟下，实现读数据和写数据，在设计中，使用独立电路模块，分别控制读写操作；最后，一个要考虑的问题也是本设计中的难点，即对于高速异步FIFO来说，如何高速、实时判断FIFO的满和空。

IP核——RAM

IP核——RAM⼀、Quartus1.打开Quartus ii，点击Tools---MegaWizard Plug-In Manager2.弹出创建页⾯，选择Creat a new custom megafunction variation，点Next3.选择IP核，可以直接搜索ram，选择RAM：2-PORT，右上⽅选择器件型号，语⾔选成Verilog，再填写⼀下路径名字，点Next，后⾯就是参数设置了。

4.设置读写需要⼏个端⼝，深度计算按word还是bit。

Next5.设置深度，位宽，类型。

Next6.设置读写需要⼏个端⼝，深度计算按word还是bit，⼀般选word。

Next7.是否为输出添加⼀个寄存器（加了寄存器可以使RAM输出的数据更稳定）？本来ram的输出就是会慢1clk，勾选后⼜慢1clk，所以⼀般不勾选。

Next8.输出的是新数据还是⽼数据，⼀般是要新数据，所以I don't care就⾏。

Next9.是否添加初始化⽂件mif ? Next10.告诉你此IP核的编译库是什么，Next11.输出的⽂件列表，除了正常IP核，还可以选择例化⽂件，注意bb.v⽂件⽤不到，⼀般是不勾选的。

之后点finish就⽣成IP核了。

⼆、ISE1.创建ISE⼯程，IP核需要在ISE⼯程⾥⾯进⾏调⽤。

点击Tools---Core Generator...2.在新弹出来的界⾯中创建⼀个属于IP核的⼯程：file---new project，并填写⽂件存储位置和⽂件名称，⼀般为ipcore_dir⽂件夹，点击保存3.弹出的Part处填写器件的系列、型号、封装以及速度等级，Generation处设置语⾔为Verilog，点击OK4.点击⽂件夹，找到Memories & Storage Elements---RAMs & ROMs---Block Memory Generator，（也可以直接搜索）双击打开，进⾏参数设置5.设置模块名称，Next6.类型选择，⼀般选Single Dual RAM，该RAM为“a⼝负责写，b⼝负责读”，⽽对于真双⼝RAM来说，a和b都是可读可写。

FIFO

FIFO1、实验目的FIFO（First in First out），使用在需要产生数据接口的部分，用来存储、缓冲在两个异部时钟之间的数据传输。

在异部电路中，由于时钟之间周期和相位完全独立，因此数据丢失概率不为零。

使用FIFO可以在两个不同时钟域系统之间快速而方便地传输实时数据。

这次实验我们就来学习一下如何用 Robei 和Verilog 语言来设计一个8位4深度的FIFO。

2、实验准备图1、fifo原理框图通过分析，我们看到图1中有一个具有独立的读端口和独立的写端口的 RAM 存储器。

这样选择是为了分析方便。

如果是一个单端口的存储器，还应包含一个仲裁器保证同一时刻只能进行一项操作（读或写），我们选择双口 RAM（无需真正的双口 RAM，因为我们只是希望有一个简单的相互独立的读写端口）是因为这些实例非常接近实际情况。

读、写端口拥有两个计数器（wp_p1、rp_p1）产生的互相独立的读、写地址。

计数器的值在读写使能信号来临时传递给“读指针”（rp）和“写指针”（wp）。

写指针指向下一个将要写入的位置，读指针指向下一个将要读取的位置。

每次写操作使写指针加 1，读操作使读指针加 1。

左右两侧的模块为读写指针与满空信号产生模块。

这两个模块的任务是给 FIFO 提供“空”（empty）和“满”（full）信号。

这些信号告诉外部电路 FIFO 已经达到了临界条件：如果出现“满”信号，那么 FIFO 为写操作的临界状态，如果出现“空”信号，则 FIFO 为读操作的临界状态。

写操作的临界状态表示 FIFO 已经没有空间来存储更多的数据，读操作的临界表示 FIFO 没有更多的数据可以读出。

读写指针与满空信号产生模块还可告诉 FIFO 中“满”或“空”位置的数值。

这是由指针的算术运算来完成了。

实际的“满”或“空”位置计算并不是为 FIFO 自身提供的。

它是作为一个报告机构给外部电路用的。

但是，“满”和“空”信号在 FIFO 中却扮演着非常重要的角色，它为了能实现读与写操作各自的独立运行而阻塞性的管理数据的存取。

DSP与FPGA的并行通信方式设计与实现

DSP与FPGA的并行通信方式设计与实现作者：刘源康来源：《电子技术与软件工程》2018年第03期摘要在DSP+FPGA实现的级联H桥型多电平逆变电路中，首要任务是实现DSP与FPGA的通信。

本文设计了DSP+FPGA系统的硬件电路连接方式及通信软件，由DSP作为上位机，FPGA作为下位机，使用外部接口XINTF将DSP与FPGA二者相连。

设计了DSP侧的主程序与中断服务程序，在FPGA内构造FIFO储存数据，编写FIFO的读写接口逻辑单元代码。

最后用内嵌逻辑分析仪采集了XINTF各信号线及FIFO各引脚的数据，验证了该并行通信方式的可行性。

【关键词】DSP FPGA XINTF FIFO 并行通信1 引言级联H桥型多电平逆变电路在高压大功率变流及交流传动系统中有十分广泛的应用。

但是在数字控制的实现中，单片DSP芯片提供的PWM路数有限。

一个三相七电平级联H桥型逆变电路就需要36路驱动脉冲，一片DSP上PWM脉冲数显然不能满足需要，而多片DSP并行工作又要考虑时钟同步问题。

因此多采用DSP+FPGA系统生成多路驱动脉冲，其中DSP负责采样计算并定时发送多路脉宽数据到FPGA，FPGA产生多路三角载波并与脉宽数据实时比较生成SPWM波。

实现该方法首要步骤是解决DSP与FPGA之间并行通信的问题。

选用合适的DSP与FPGA芯片，构建实验平台并设计并行通信方式，通过外部接口XINTF进行通信，实现了DSP对FPGA内构造的FIFO中数据的读写，并为基于DSP+FPGA的多电平逆变器驱动脉冲生成系统设计提供了依据。

2 总体结构设计采用TI公司的TMS320F28335型32位浮点数字信号处理器与Altera Cyclone III系列的EP3C5E144C8N型现场可编程门阵列，构建通信系统。

因为DSP与FPGA使用不同的时钟信号，选择在FPGA内构造FIFO进行数据缓存，编写FIFO读写程序，通过DSP的外部接口XINTF实现DSP与FPGA的并行通信，这一系统的硬件连接示意图如图1所示，各信号线的方向在图中列出。

各类RAM,FIFO及FLASH总结

RAM，FIFO及FLASH总结1 RAMRAM（random access memory）随机存储器。

存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。

这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。

按照存储信息的不同，机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM)和动态随机存储器（Dynamic RAM,DRAM)。

1.1S RAMSRAM是Static Random Access Memory的缩写，中文含义为静态随机访问存储器，它是一种类型的半导体存储器。

“静态”是指只要不掉电，存储在SRAM 中的数据就不会丢失。

这一点与动态RAM（DRAM）不同，DRAM需要进行周期性的刷新操作。

然后，我们不应将SRAM与只读存储器（ROM）和Flash Memory相混淆，因为SRAM是一种易失性存储器，它只有在电源保持连续供应的情况下才能够保持数据。

“随机访问”是指存储器的内容可以以任何顺序访问，而不管前一次访问的是哪一个位置。

SRAM中的每一位均存储在四个晶体管当中，这四个晶体管组成了两个交叉耦合反向器。

这个存储单元具有两个稳定状态，通常表示为0和1。

另外还需要两个访问晶体管用于控制读或写操作过程中存储单元的访问。

因此，一个存储位通常需要六个MOSFET。

对称的电路结构使得SRAM的访问速度要快于DRAM。

SRAM比DRAM访问速度快的另外一个原因是SRAM可以一次接收所有的地址位，而DRAM则使用行地址和列地址复用的结构。

SRAM不应该与SDRAM相混淆，SDRAM代表的是同步DRAM （Synchronous DRAM），这与SRAM是完全不同的。

SRAM也不应该与PSRAM 相混淆，PSRAM是一种伪装成SRAM的DRAM。

从晶体管的类型分，SRAM可以分为双极性与CMOS两种。

从功能上分，SRAM可以分为异步SRAM和同步SRAM（SSRAM）。

双口RAM与FIFO芯片在数据处理系统中应用的比较

即 !"#$-EE 系列与 !"#$%EE 系列。在这个 6BCB9D5 的产品，方案中分别采用了 % 块芯片来实现数据通信，这一结构使电路的可靠性与速度均有所提高。
!"! 采用双口 #$% 的电路结构方案
基于集成电路的双口 1*2 芯片 4!"#$-./5 实现双机之间的高速通信，主要是采用非异步流水线工作方式，硬件上采用 ’()* 控制电路辅之以少量元件来实现。结构原理如图 - 所示。
图 - 中的双口 1*2 芯片的主要技术指标： !"#$-./ 是一个 /FEG 位的双口 1*2 芯片，它提供 % 个带有各自的控制、地址、数据引脚的端口，允许独立地、异步地读 H 写存储器中的任一单元。这种芯片典型工作时的耗电仅最大访问时间为 .06K ，并以低功耗 4L5 方式提供了 0&&IJ ，用备份电池保持数据的能力（用 - 个 %M 电池，每个端口一般只耗电 %&& ! J）。它比较适合高速数据传输的场合。为了实现高速非异步通信，电路中采用了 % 块双口辅之以 ’()* 电路，实现了在主机对一只 1*2 操 1*2 ，作的同时，从机对另一 1*2 操作，使得主、从机对 1*2 的数据读写操作同时进行，从而实现主、从机的非异步工作，即实现流水线的工作方式。
数据缓冲器微机
1*2 的结构。其中可编程逻辑器件 4’()*5 实现 ’!’, 芯

一同步FIFO的意思是说FIFO的读写时钟是同一个时钟不

一、同步FIFO的意思是说FIFO的读写时钟是同一个时钟，不同于异步FIFO，异步FIFO的读写时钟是完全异步的。

同步FIFO的对外接口包括时钟，清零，读请求，写请求，数据输入总线，数据输出总线，空以及满信号。

下面分别对同步FIFO的对外接口信号作一描述：1．时钟，输入，用于同步FIFO的读和写，上升沿有效；2．清零，输入，异步清零信号，低电平有效，该信号有效时，FIFO被清空；3．写请求，输入，低电平有效，该信号有效时，表明外部电路请求向FIFO写入数据；4．读请求，输入，低电平有效，该信号有效时，表明外部电路请求从FIFO中读取数据；5．数据输入总线，输入，当写信号有效时，数据输入总线上的数据被写入到FIFO中；6．数据输出总线，输出，当读信号有效时，数据从FIFO中被读出并放到数据输出总线上；7．空，输出，高电平有效，当该信号有效时，表明FIFO中没有任何数据，全部为空；8．满，输出，高电平有效，当该信号有效时，表明FIFO已经满了，没有空间可用来存贮数据。

使用VHDL描述的FIFO将以上面的接口为基础，并且可以参数化配置FIFO 的宽度和深度。

二、同步FIFO内部通过控制电路和RAM实现，控制电路主要包括写指针管理电路，读指针管理电路，以及FIFO状态判断电路，对于同步FIFO来讲，读和写的指针管理电路实际上就是二进制计数器。

现在的FPGA都具有Block RAM，通过VHDL描述可以对其进行调用，为了能够实现任意深度和宽度的FIFO，那么在用VHDL描述RAM的时候需要使用generic 使得RAM的调用能够参书化。

同样，对于读写指针计数器，也需要参数化的描述方法。

下面主要对FIFO的状态判断如何判断进行一些说明。

假设宽度任意而深度为8的FIFO，当读指针read_pointer和写指针write_pointer的值一样的时候，很显然，这时FIFO的状态为空。

比较麻烦的是对FIFO是否已经满的状态的判断，因为存在两种情况，第一种情况时写指针write_pointer比读指针read_pointer 大，比如writer_pointer = 7而read_pointer = 0，还有一种情况时写指针writer_pointer比读指针read_pointer小，比如writer_pointer = 2而read_pointer = 3。

信号跨时钟域的几种方法

在数字电路中，信号跨越不同时钟域时可能会引起时序问题。

以下是处理信号跨时钟域的几种常见方法：1. **双同步FIFO（First-In-First-Out）：**- 使用双口RAM实现的FIFO，一个端口用于每个时钟域，允许数据在两个时钟域之间进行安全的同步传输。

- 数据从一个时钟域写入FIFO，在另一个时钟域被读取。

这样可以避免直接跨越时钟域传输信号，减少时序问题。

2. **同步器（Synchronizer）：**- 使用两个触发器（寄存器）级联，将信号从一个时钟域同步到另一个时钟域。

第一个触发器使用源时钟域的时钟，第二个触发器使用目标时钟域的时钟。

- 这种方法可以帮助减少时序问题，但需要注意，过多的级联同步器可能会引入潜在的冒险条件和时序不确定性。

3. **双触发器同步器（Dual-Flip-Flop Synchronizer）：**- 这种同步器使用两个同步器，但其中一个同步器的时钟源于目标时钟域的时钟。

- 这种方法可以提供更好的稳定性和抖动抑制。

4. **手动握手协议（Handshaking Protocols）：**- 在两个时钟域之间建立一种通信协议，通过在数据传输前后进行握手来确保数据的正确性和同步性。

- 这种方式可以通过协议规定好的状态转换确保数据在不同时钟域之间的有效传输。

5. **异步FIFO：**- 异步FIFO允许在不同时钟域之间传输数据，不过需要特殊的异步FIFO设计，通常会引入更复杂的电路结构。

在处理信号跨时钟域时，确保采用合适的方法并考虑到不同时钟域之间的时序关系至关重要。

同时，最好在设计中尽量减少跨时钟域的信号传输，以减少潜在的时序问题。

FIFO的简单知识

FIFO的简单知识新型的 FIFO芯片采用基于 RAM方式的结构FF EF复位RS基本时序及功能逻辑为:ＲＳ引脚置低时,ＩＤＴ7204复位,内部读写指针都被复位到起始位置,每次上电后必须执行复位,当ＲＳ复位时Ｒ和Ｗ引脚必须为高,直到ＲＳ变高后才能进行读写操作.若无数据满标志ＦＦ低,那么每次Ｗ操作,就执行一次外部数据的写入,内部写指针自动加一,数据顺次进入ＦＩＦＯ.当缓冲区写满一半 ( 2Ｋ)时,下一次的Ｗ操作使中间指示ＸＯ/ＨＦ置低,表示未读数据已填满了一半空间,该信号可以提前提醒系统机进行读数操作.为避免写入数据溢出,当写入最后一个字节的写信号的下降沿出现时,满指示ＦＦ置低,禁止写入操作,ＦＦ有效期间,写指针不再移动,直到进行一次读出有效操作后ＦＦ才会被消除.若空指示ＥＦ未置低,每次Ｒ操作,就执行一次数据读出,读指针自动加一,数据顺次从ＦＩＦＯ读出.当所有的数据被读出后,空指示ＥＦ置低,禁止读出操作,ＥＦ有效期间,读指针不再移动,读出数据总线为高阻,直到进行一次写入有.ＩＤＴ—7204,可用于深度扩展;在单片使用时,则其为重传数据,负脉冲有效.一个重传操作将使读指针回到首地址,不影响写指针.这种 FIFO芯片由大规模集成电路构成。

内部存储单元采用一个双端口 RAM,具有两套数据线——输入和输出。

独立的读写地址指针在读写时钟的控制下顺序地从存储单元读写数据,类似一个环形指针——从第一个存储单元开始到最后一个存储单元,然后又回到第一个存储单元。

控制比较部分给出RAM的空或满的状态指示,甚至还有中间指示。

由于采用 RAM结构,数据从输入到读出的延迟将大大缩小。

这种 FIFO芯片能在存储深度和宽度上得到很大发展。

新型大规模集成电路技术的日趋先进,使得较大容量的 FIFO芯片成为可能。

目前,为了使容量得到更大提高,存储单元采用动态 RAM代替静态RAM,并将刷新电路集成在芯片内,且内部仲裁单元决定器件的输入、读出及自动刷新操作。

FIFO与双口RAM区别
FIFO（First In First Out）全称是先进先出的存储器。

先进先出也是FIFO的主要特点。

FIFO只允许两端一个写，一个读，因此FIFO是一种半共享式存储器。

在双机系统中，只允许一个CPU往FIFO写数据，另一个CPU从FIFO读数据。

而且，只要注意标志输出，空指示不写，满指示不读，就不会发生写入数据丢失和读出数据无效。

本文介绍了以双口RAM和FIFO为例，利用多端口存储器设计多机系统。

现对双口RA几FIFO比较如下：（1）FIFO的仲裁控制简单，但其容量不如双口RAM。

由于先进先出的特点，特别适合数据缓冲和突发传送数据。

某些芯片的内部就集成小容量FIFO，例如，DSP的同步串口就集成两个FIFO，用于接收和发送数据缓冲。

双口RAM的仲裁逻辑比FIFO 复杂，但其容量较
大。

由于存储数据完全共享，适用于双机系统的全局存储器和大容量数据存储共享，例如大容量磁盘的数据缓存可采用双口RAM。

（2）FIFO只给外部提供一个读和一个写信号，因此CPU用一个I/O地址便可读或写FIFO，使硬件趋于简单，给编程也带来一些方便，但CPU不能对FIFO内部的存储器进行寻址。

双口RAM由于有两套地址线，使硬件较FIFO 复杂，但允许CPU访问内部存储单元，因此CPU之间可以自己定主和分配数据块以及数据单元，使软件设计更加灵活。

在异种机系统设计中，利用双口RAM和FIFO能够实时、快速、灵活和方便地进行相互通信，得到满意的效果。

ROM、RAM、DRAM、SRAM、FLASH的区别

ROM、RAM、DRAM、SRAM、FLASH的区别？(2009-06-13 13:45:41)标签：ROM和RAM指的都是半导体存储器，ROM是Read Only Memory的缩写，RAM是Random Access Memory的缩写。

ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。

RAM有两大类，一种称为静态RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU 的一级缓冲，二级缓冲。

另一种称为动态RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。

DRAM分为很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，这里介绍其中的一种DDR RAM。

DDR RAM（Date-Rate RAM）也称作DDR SDRAM，这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。

这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势，事实上击败了Intel的另外一种内存标准－Rambus DRAM。

在很多高端的显卡上，也配备了高速DDR RAM来提高带宽，这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。

ROM也有很多种，PROM是可编程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可编程ROM）两者区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这种是早期的产品，现在已经不可能使用了，而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序，是一种通用的存储器。

另外一种EEPROM是通过电子擦出，价格很高，写入时间很长，写入很慢。

跨时钟域处理方法fifo

跨时钟域处理方法fifo跨时钟域处理方法FIFO是用于在不同时钟域之间传输数据的一种常见技术。

在数字系统设计中，由于不同的模块可能使用不同的时钟信号，因此需要一种方法来处理这些不同时钟域之间的数据传输。

FIFO（First-In-First-Out）是一种常见的数据缓冲器，用于在不同时钟域之间进行数据传输和同步。

首先，让我们来看看FIFO是如何工作的。

FIFO包含一个读指针和一个写指针，它可以在不同时钟域之间缓存数据。

当数据被写入FIFO时，它被存储在FIFO的存储单元中，并且可以在另一个时钟域中被读取。

这样，FIFO提供了一种机制，可以在不同时钟域之间进行数据传输，同时保持数据的顺序。

在实际应用中，跨时钟域处理方法FIFO可以通过一些技术来实现。

例如，可以使用双口RAM来实现FIFO，其中一个端口用于写入数据，另一个端口用于读取数据。

此外，可以使用专门设计的同步电路来确保在不同时钟域之间进行数据传输时的正确同步。

另一种常见的方法是使用双缓冲区FIFO，其中一个缓冲区用于接收数据，另一个缓冲区用于发送数据。

这种方法可以确保在不同时钟域之间进行数据传输时的可靠性和稳定性。

除了硬件实现，还可以使用一些设计技巧来处理跨时钟域的数据传输。

例如，可以使用手动握手协议来确保在不同时钟域之间进行数据传输时的正确性，或者可以使用一些同步技术来确保数据在不同时钟域之间的正确传输。

总之，跨时钟域处理方法FIFO是一种常见的用于在不同时钟域之间进行数据传输的技术。

它可以通过硬件实现或者一些设计技巧来确保数据在不同时钟域之间的正确传输和同步。

在数字系统设计中，了解并掌握这种技术对于确保系统的可靠性和稳定性非常重要。