FIFO深度计算分析

Allevi

FIFO深度计算分析

+ t' C1 B" C0 y  ]+ v  Q
5 Z+ z- u( j5 P- K1 w. k写时钟周期w_clk,
! D; h: w+ J# @8 i4 U: @9 O4 ?读时钟周期r_clk,
- A9 ]+ F0 D! J3 f+ h- J  `8 E写时钟周期里，每B个时钟周期会有A个数据写入FIFO
读时钟周期里，每Y个时钟周期会有X个数据读出FIFO
) b. u) T4 H% O; n$ \则，FIFO的最小深度是？
  o0 x0 X* J* X3 ?: J8 ]
' `& m4 F; u( b8 {' X首先，这道题不一定有解
有解的必要条件是在一定时间内（足够长），写入的数据数量一定要等于读出的数据数量
因此有：A/B * w_clk = X/Y * r_clk
5 k: Z2 W3 z/ O- ^
/ o1 b( S& U- g* X. k其次，算出写数据的最大burst_length。考虑最坏情况
: v7 M: e* p9 h3 ]+ ^比如，如果条件给出，每100个写时钟，写入80个数据，那么在背靠背的情况下，burst_length = 2*80=160
# L0 l! I7 ]. G1 [5 R
2 ^" R) X0 x$ g0 z* w最后，fifo_depth = burst_length - burst_length * X/Y * r_clk/w_clk

7 h/ V" X8 K: T/ F5 P. {BTW：通常，为了安全起见，都会多留一些depth的余度
个人觉得，公式应该是这样：
A/(B * w_clk) = X/(Y * r_clk)

fifo_depth = burst_length - burst_length * X/Y * w_clk /r_clk

  i3 |% U7 C! |9 I
* [2 L* G8 n4 Z% S举例说明：
6 W8 z: P" W. b3 s! m( e6 I& y如果100个写时钟周期可以写入80个数据，10个读时钟可以读出8个数据
  n" C3 l& h/ h. [& f其中w_ck=5ns,r_ck=10ns
% q* k/ f2 f9 H/ H8 x
/ L( l& J: W, U( |# o5 f6 ?$ H如果按照之前的公式，得出的深度为：fifo_depth = burst_length - burst_length * X/Y * r_ck/w_clk=160-160*8/10*2=-94,显然是不对的

: L4 N- p2 b7 T实际上，考虑背靠背（20个clk不发数据＋80clk发数据＋80clk发数据＋20个clk不发数据的200个clk）

这样在中间160个写时钟周期连续写的情况下，只能读出160*5/(10*10)*8=64个数据，所以FIFO的深度应该为160-64=96
也就是fifo_depth = burst_length - burst_length * X/Y * w_clk /r_clk=160-160*8/10*5/10=96
7 ?0 v& n& q, F3 c( ]& P
2 S' C( c5 d* Q; ?% A
5 b9 G, W7 A/ K. A% t+ @8 S

fanichicl

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