使用FIFO同步源自不同时钟域的数据是在数字IC设计中经常使用的方法，设计功能正确的FIFO会遇到很多问题，探讨了两种不同的异步FIFO的设计思路。两种思路都能够实现功能正确的FIFO。本文所研究的FIFO，从硬件的观点来看，就是一块数据内存。对于异步FIFO而言，数据是由某一个时钟域的控制信号写入FIFO，而由另一个时钟域的控制信号将数据读出FIFO。也就是说，读写指针的变化动作是由不同的时钟产生的。因此，对FIFO空或满的判断是跨时钟域的。如何根据异步的指针信号对FIFO的满状态或空状态进行正确的判断是本文研究的重点。此外，设计过程中的一些细节问题也将在文中涉及到。
二进制指针和格雷码指针的区别有哪些?
(1)由于通过握手同步，指针可以有多位同时变化，二进制指针每次移动可以跳跃过任意的长度，这样给FIFO的某些功能的实现带来了方便(例如，硬件直接控制FIFO从缓存的数据流中丢弃一个出错的包);而格雷码指针一般只能做递增或递减的移动。
(2) 与直接同步相比，通过握手同步需要多时钟周期，因此二进制指针的满空判断比格雷码指针的满空判断更“保守”;对于设计一个容量很大且由内存构成的FIFO来说，由于保守判断而损失的空间可以忽略;但对于一个容量较小的FIFO而言，这种“保守”可能是无法接受的。例如，一个由8个寄存器组成的FIFO，对于格雷码编码的指针，最坏情况下，FIFO被写者判断为满时，里面实际只存有五个数据(使用两级同步器，可能需要三个周期同步，而在这三个周期内都有读动作发生);而对与二进制编码的指针，FIFO被判为满时，FIFO里可能只有三个数据或更少(使用两级同步器，最好的情况下，需要五个周期握手，而在这五个周期里都有读动作发生)。
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