1.Random Access Memory:ram 特點(diǎn)：隨時存取，速度快

RAM 存儲器可以進(jìn)一步分為靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM）兩大類。SRAM?具有快速訪問的優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)成本較為昂貴，一個典型的應(yīng)用是緩存。而?DRAM?由于具有較低的單位容量價格，所以被大量的采用作為系統(tǒng)的主存。

2.讀寫指針

異步FIFO由于讀寫時鐘獨(dú)立，使用RAM作為緩沖區(qū)，引入讀指針和寫指針，寫指針指向下一個要被寫入的地址，讀指針指向下一次要被讀出的地址。同步FIFO是wptr和rptr在同一時鐘上升沿變化，異步FIFO則是各自獨(dú)立的時鐘上升沿變化

3.判斷標(biāo)志

FULL、EMPTY。在緩沖區(qū)滿時，產(chǎn)生 FULL 信號，以阻塞數(shù)據(jù)繼續(xù)向 FIFO 寫入。而在緩沖區(qū)空時，產(chǎn)生 EMPTY 信號，以阻塞數(shù)據(jù)繼續(xù)從 FIFO 中讀出。外部的讀寫控制器將從標(biāo)志信號 FULL、EMPTY 決定繼續(xù)寫入或讀出。

初始想法空信號：讀指針追上寫指針，滿信號：寫指針追上讀指針。具體如何設(shè)計是FIFO設(shè)計的重點(diǎn)

異步FIFO有兩種解決方案

1）. 采用握手協(xié)議來保證在采樣過程中指針不變，但是這樣的做法效率很低

2）.?通過讀時鐘來采樣寫指針，寫時鐘來采樣讀指針，然后通過采樣的寫指針和讀指針判斷是否為 EMPTY，采樣的讀指針和寫指針判斷是否為 FULL

4.深入考慮-亞穩(wěn)態(tài)問題

寫時鐘采用讀時鐘（或者反過來）會涉及到亞穩(wěn)態(tài)問題，造成標(biāo)志位判斷錯誤的問題，用下圖的一個采樣電路舉例-類比讀寫時鐘的相互采樣

兩個是D觸發(fā)器，圖中的a_clk和b_clk是異步的時鐘，b_clk在采樣data_a時，如果data_a數(shù)據(jù)發(fā)生改變，set-hold時間內(nèi)觸發(fā)器的輸入信號發(fā)生變化，輸出結(jié)果是不可知，就是亞穩(wěn)態(tài)（metastability），下圖中b_clk上升沿采樣時data_a處在s-h time中，會導(dǎo)致得到的data_b產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)。

亞穩(wěn)態(tài)發(fā)生的概率用參數(shù)MTBF（mean time between failures平均無故障時間間隔）來衡量，MTBF表示觸發(fā)器采樣失敗的時間間隔，

其中分辨率指metastability resolution time，公式就不具體展開講解，解決方法是采用雙鎖存器（b_clk多加一個d觸發(fā)器），MTBF*MTBF

雙鎖存器的問題：引入兩級鎖存器的同時帶來了對輸入信號的一級延時，再如 a_clk 的頻率比 b_clk 的頻率高，將可能出現(xiàn)因?yàn)?dat 變化太快，而使 b_clk 無法采樣的問題。即在信號從快時鐘域向慢時鐘域過渡的時候，如果信號變化太快，慢時鐘將可能無法對該信號進(jìn)行正確的采樣，所以在使用雙鎖存器法的時候，應(yīng)該使原始信號保持足夠長的時間，以便另一個時鐘域的鎖存器可以正確地對其進(jìn)行采樣。之后再分析這個問題