非同步fifo通過比較讀寫位址進行滿空判斷，但是讀寫位址屬於不同的時鐘域，所以在比較之前需要先將讀寫位址進行同步處理，將寫位址同步到讀時鐘域再和讀位址比較進行fifo空狀態判斷（同步後的寫位址一定是小於或者等於當前的寫位址，所以此時判斷fifo為空不一定是真空，這樣更保守），將讀位址同步到寫時鐘域再和寫位址比較進行fifo滿狀態判斷（同步後的讀位址一定是小於或者等於當前的讀位址，所以此時判斷fifo為滿不一定是真空，這樣更保守），這樣可以保證fifo的特性：fifo空之後不能繼續讀取，fifo滿之後不能繼續寫入。大多數情形下，非同步fifo兩端的時鐘不是同頻的，或者讀快寫慢，或者讀慢寫快，這時候進行位址同步的時候，可能會有位址遺漏，以讀慢寫快為例，進行滿標誌判斷的時候需要將讀位址同步到寫時鐘域，因為讀慢寫快，所以不會有讀位址遺漏，同步後的讀位址滯後當前讀位址，所以可能滿標誌會提前產生。進行空標誌判斷的時候需要將寫位址同步到讀位址，因為讀慢寫快，所以當讀時鐘同步寫位址的時候，必然會漏掉一部分寫位址（寫時鐘快，寫位址隨寫時鐘翻轉，直到滿標誌出現為止），那到底讀時鐘會同步到哪個寫位址？不必在意是哪乙個，我們關注的是漏掉的位址會不會對fifo的空標誌產生影響。比如寫位址從0寫到10，期間讀時鐘域只同步到了2,5,7這三個寫位址，漏掉了其他位址。同步到7位址時，真實的寫位址可能已經寫到10位址，相當於「在讀時鐘域還沒來得及覺察的情況下，寫時鐘域可能偷偷寫了資料到fifo去」，這樣在比較讀寫位址的時候不會產生fifo「空」讀操作。漏掉的位址也沒有對fifo的邏輯操作產生影響。
我們可以對非同步fifo的位址採用binary編碼，這樣並不影響非同步fifo的功能，前提是讀寫位址同步時能夠保持正確。這種情況在功能**時完全正確，問題只有到時序**時才會遇到。毛刺可以說是非同步電路的殺手，乙個毛刺被觸發器取樣後會被放大，然後傳播，導致電路功能出錯。binary編碼的位址匯流排在跳變時極易產生毛刺，因為binary編碼是多位跳變，在實現電路時不可能做到所有的位址匯流排等長，address bus skew必然存在，而且寫位址和讀位址分屬不同時鐘域，讀寫時鐘完全非同步，這樣位址匯流排在進行同步過程中出錯不可避免，比如寫位址在從0111到1000轉換時4條位址線同時跳變，這樣讀時鐘在進行寫位址同步後得到的寫位址可能是0000-1111的某個值，這個完全不能確定，所以用這個同步後的寫位址進行fifo空判斷的時候難免出錯。
這個時候gray碼體現了價值，一次只有一位資料發生變化，這樣在進行位址同步的時候，只有兩種情況：1.位址同步正確；2.位址同步出錯，但是只有1位出錯；第一種正確的情況不需要分析，我們關注第二種，假設寫位址從000->001，讀時鐘域同步出錯，寫位址為000->000，也就是位址沒有跳變，但是用這個錯誤的寫位址去做空判斷不會出錯，最多是讓空標誌在fifo不是真正空的時候產生，而不會出現空讀的情形。所以gray碼保證的是同步後的讀寫位址即使在出錯的情形下依然能夠保證fifo功能的正確性，當然同步後的讀寫位址出錯總是存在的（因為時鐘非同步，取樣點不確定）。這裡需要注意gray碼只是在相鄰兩次跳變之間才會出現只有1位資料不一致的情形，超過兩個週期則不一定，所有位址匯流排bus skew一定不能超過乙個週期，否則可能出現gray碼多位資料跳變的情況，這個時候gray碼就失去了作用，因為這時候同步後的位址已經不能保證只有1位跳變了。
另外需要將位址匯流排打兩拍，這是為了避免亞穩態傳播，理論上將打兩拍不能消除亞穩態現象，因為時鐘非同步，亞穩態不可避免，但是可以極大降低亞穩態傳播的概率，低頻情況下甚至sta不需要分析這裡的非同步時序，因為暫存器都可以在一拍內將亞穩態消除，恢復到正常0/1態。而在高頻情況下則不一定，尤其在28nm工藝以下，需要檢查兩級觸發器的延遲，保證延遲低，這樣可以提高tr，提高系統mtbf。
原文
非同步FIFO格雷碼與空滿
在傳遞讀寫時鐘域的指標使用格雷碼來傳遞，如何把二進位制轉換為格雷碼，格雷碼是如何判斷讀空寫滿呢？二進位製碼轉換成二進位制格雷碼，其法則是保留二進位製碼的最高位作為格雷碼的最高位，而次高位格雷碼為二進位製碼的高位與次高位相異或，而格雷碼其餘各位與次高位的求法相類似。這樣就可以實現二進位製到格雷碼的轉換...
迴圈佇列判斷滿與空
何時隊列為空？何時為滿？由於入隊時尾指標向前追趕頭指標，出隊時頭指標向前追趕尾指標，故隊空和隊滿時頭尾指標均相等。因此，我們無法通過front rear 來判斷佇列 空 還是 滿 注 先進入的為 頭 後進入的為 尾 解決此問題的方法至少有三種 其一是另設乙個布林變數以匹別佇列的空和滿 其二是少用乙個...
棧與佇列 判斷棧 隊列為空 滿
陣列棧 完成int isempty stack s 函式，該函式判斷棧是否已空，如果空返回1，否則返回0。完成int isfull stack s 函式，該函式判斷棧是否已滿，如果滿返回1，否則返回0。typedef int elemtype struct stackrecord typedef s...