【FIFO漫谈】异步FIFO·二进制与格雷码转换的技巧
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发布时间：2024-10-17 09:10
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热心网友
时间：2024-11-04 09:04
首先，观察格雷码码盘，发现任何相邻或以2的整数幂次为轴的两个数之间只差1比特。这意味着在二进制顺序跳转或以2的整数幂次为轴跳转时，格雷码均只跳变1比特。
假设FIFO深度为6，常规计数器跳转路径可能引起格雷码不连续。为解决此问题，我们可以调整计数路径，使得在低位计满时跳转到一个高位为1的值，即从5（'b0101）跳至10（'b1010），这样实际偏移量为2，符合格雷码连续性要求。
对于深度为5的FIFO，当低位计满后，跳转至高位为1的点，即从4（'b0110）跳至8（'b1000），偏移量为3。通过这种方式，高位为1的计数值实际上是减去偏移量后的正常指针位置。
为实现此设计，深度为DEPTH的FIFO，需要调整地址位宽ADDR_W，以确保低位计满时的跳转符合格雷码连续性原则。计算公式为：
[公式]
则ADDR_W即为所需位宽，通常为公式计算的结果。跳转的2的整数幂轴DEPTH_TO2为：
[公式]
偏移量SHIFT计算公式为：
[公式]
例如，对于深度为6的FIFO，低位计满后跳转值JUMP为：
[公式]
通过上述方法，我们确保了在非2的整数幂次深度的异步FIFO设计中，格雷码连续性得到满足，避免了功能性错误的发生。在后续设计读写通路控制单元时，将使用这些关键变量，确保FIFO功能的正确实现。
热心网友
时间：2024-11-04 08:58
首先，观察格雷码码盘，发现任何相邻或以2的整数幂次为轴的两个数之间只差1比特。这意味着在二进制顺序跳转或以2的整数幂次为轴跳转时，格雷码均只跳变1比特。
假设FIFO深度为6，常规计数器跳转路径可能引起格雷码不连续。为解决此问题，我们可以调整计数路径，使得在低位计满时跳转到一个高位为1的值，即从5（'b0101）跳至10（'b1010），这样实际偏移量为2，符合格雷码连续性要求。
对于深度为5的FIFO，当低位计满后，跳转至高位为1的点，即从4（'b0110）跳至8（'b1000），偏移量为3。通过这种方式，高位为1的计数值实际上是减去偏移量后的正常指针位置。
为实现此设计，深度为DEPTH的FIFO，需要调整地址位宽ADDR_W，以确保低位计满时的跳转符合格雷码连续性原则。计算公式为：
[公式]
则ADDR_W即为所需位宽，通常为公式计算的结果。跳转的2的整数幂轴DEPTH_TO2为：
[公式]
偏移量SHIFT计算公式为：
[公式]
例如，对于深度为6的FIFO，低位计满后跳转值JUMP为：
[公式]
通过上述方法，我们确保了在非2的整数幂次深度的异步FIFO设计中，格雷码连续性得到满足，避免了功能性错误的发生。在后续设计读写通路控制单元时，将使用这些关键变量，确保FIFO功能的正确实现。
