简单的FIFO深度计算--回忆只是因为忘记

之前就想过记录一下自己接触到的FIFO深度计算的问题，但是忘记才使得拖到现在，现在正式开始。

什么是FIFO的深度及其作用？

个人理解：首先FIFO深度问题只会存在异步FIFO电路中，因为同步FIFO中读写时钟一致，只要读写使能有效，即可在同一时刻进行读或写。但是对于异步FIFO电路，因为读写时钟不一致，考虑最为极端的情况，写时钟较快，读时钟较慢，即进多出少，为了不使存储的数据超出深度发生溢出丢失，就需要考虑FIFO的存储深度，作为数据的暂缓存储。

如何计算？：1写入一位数据所需时间；2计算要写入数据的总时间；3计算读出一位所需时间；4在写入总时间内，能够读出多少位数据；5写入数据减去已经读写的数据即为FIFO的深度。

例如：

写时钟50MHZ，读时钟20MHZ（读或写一位数据只需要一个时钟），将1000个数据顺利的进行写读传输，计算FIFO缓存深度

首先，写时钟为50MHZ，则写一个数据需要时间t=1/50MHZ=20ns。

           写完1000个数据则需要总时间T=1000*20ns=20us

其次，读时钟为20MHZ，则读一个数据需要时间t1=1/20MHZ=50ns。

则在2us时间内，能读取数据个数N=20us/50ns=400。

也就是说在20us内，可以写入1000个数据，同时读出400个数据，还剩600个数据需要缓存到FIFO中，因此FIFO的深度至少为600。（不考虑计算上的失误）。

 

上面的例子为按时钟等间隔读写操作，那么非等间隔时钟读写呢？

写时钟为80MHZ，读时钟为50MHZ，每100个时钟写入40个数据，每10个时钟读出8个数据，随机写入，计数此时的FIFO深度？

因为只有100个时钟周期写入40个数据—可以理解为：40个时钟写入40个数据，剩余60时钟进入IDLE状态。因此考虑最坏情况：获得最大写入速率，最小读出速率。背靠背传输：首先60个IDLE，40个data，40个data，60个IDLE。

因此连续写入80个数据所需要的最快时间T=80*(1/80M)=1000us

读出一位数据所需时间t=（10/8）*（1/50M）=25ns

则在T时间内，读出数据个数N=1000/25=40

所有FIFO的深度为80-40=40