FPGA学习-总结fifo设计中深度H的计算

时间:2025-05-03  作者:Diven  阅读:0

介绍:

FPGA学习-总结fifo设计中深度H的计算

对于fifo来说,H的设置非常重要。既要保证功能性,不溢出丢数,也要保证性能流水。深度设置过小会影响功能,过大又浪费资源。下fifo设计中深度H的计算。

一、同步sync fifo

1.1 流控反压后不溢出

假设数据一直发,下游一直读,读频率小于写频率时,fc(flow control)流控后,最坏的情况下,下游不读了。此时fifo反压信号拉高,上游写ready拉低,此时路上的数据需要能存入fifo,称之为过冲。过冲需要保证路上的数据被fifo完全吸收不溢出,因此fifo的深度H=过冲+上水位线TA。

1.2 不断流

对于同频同步fifo来说,只要深度大于1,只要保证上游每cycle都有wvalid,fifo读一定不会断流,可以实现流水。

当引入fc后,极端场景下,当达到反压水位线后,马上停止写入,有一拍的读出后,反压撤销。在读空fifo之前,必须有fifo的写入操作,以保证fifo不被读空,从而产生断流气泡。

假设每cycle都读,则在读完反压水位线深度数据时,第一笔写fifo命令产生。此时,

1)data产生到写入fifo路上时延N cycle;

2)fc发生后下一拍产生流控信号,data_gen停止产生data;

3)fc取消后,data_gen下两拍开始产生data;

4)此过程中每cycle都在读数据。

上述场景下,当发生流控时,过冲的数据个数是N+1,当取消流控时,产生数据的时延是N+2,因此fifo的深度H=N+1+N+2=2N+3。fifo深度只有大于这个数据才不会产生气泡断流。

二、异步async fifo

对于fc场景,异步fifo最大的问题是写读指针跨时钟域cdc同步中的时延。如果写指针同步到rclk为M个时延,读指针同步到wclk也为M个时延,则fifo深度H=2N+3+M+M=2N+2M+3。此处只是简单场景,真正计算深度时,还需考虑其打拍,信号组合逻辑等产生的时延。

编辑:黄飞

 

猜您喜欢

0805贴片电阻是一种常用的电子元件,其命名中的「0805」代表其尺寸为0.08英寸 x 0.05英寸(约2.0mm x 1.25mm)。阻值则是指电阻对电流的...
2025-04-14 15:03:20

电子元器件的世界中,封装形式对于产品的性能、体积和散热等方面有着重要影响。TDFN10_2.5X2.5MM_EP作为小型封装,因其在尺寸和性能上的优越性,受到众...
2025-04-20 12:01:08

电位器作为重要的可调元件,应用于音量控制、亮度调节及各类需要连续调节的电路中。其中,台庆(TAI-TECH)电位器凭借其出色的性能和可靠的质量,在市场上享有盛誉...
2014-12-17 18:19:01

尖扁锉是常见的手工工具,应用于金属加工、木工和模型制作等领域。根据不同的用途和形状,尖扁锉可以分为几种主要分类。首先是标准尖扁锉,两面均为平面,适合用于平整和去...
2012-01-15 00:00:00

在日常工作和生活中,各种工具和耗材的选择非常重要,不同类型的工具耗材在功能和适用场景上存在明显区别。手动工具与电动工具的主要区别在于使用方式和效率,手动工具适合...
2010-12-25 00:00:00

通讯设备在现代社会中是非常重要的配件,其应用领域而多样。在商业领域,企业通过通讯设备实现高效的信息传递与协作,促进了团队的沟通与决策。在教育行业,远程教学和在线...
2014-03-10 00:00:00

贴片电阻0603,这个名字你可能觉得陌生,但它却在我们的电子设备中扮演着至关重要的角色。从手机到电脑,从电视到汽车,几乎所有电子产品中都能找到它的身影。那么,0...
2025-04-14 15:02:23

贴片电阻上的1000代表其阻值为1000欧姆,也常简写为1kΩ。 这是一种常见的阻值,应用于各种电子电路中,例如限流、分压、阻抗匹配等。贴片电阻通常使用数字编码...
2024-11-29 10:25:52

您是否注意到,新能源汽车正在迅速普及?从环保先锋特斯拉,到国产新势力蔚来、小鹏,再到传统车企的电动化转型,新能源汽车已经成为未来出行的趋势。而在这股浪潮背后,有...
2024-09-12 00:00:00