萌新的FPGA学习之FIFO的介绍

FIFO first in first out FIFO 的作用更多的是 缓冲与缓存
或者FIFO 也常被用来使用为
FIFO 本质上是由 RAM 加读写控制逻辑构成的一种先进先出的数据缓冲器，其与普通存储器 RAM 的
区别在于 FIFO 没有外部读写地址线，使用起来非常简单，但 FIFO 只能顺序写入数据，并按顺序读出数据，
其数据地址由内部读写指针自动加 1 完成，不能像普通存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定
的地址，不过也正是因为这个特性，使得 FIFO 在使用时并不存在像 RAM 那样的读写冲突问题。

先入先出 从这里写进去的第一个数据一定会先读出

FIFO 虽然本质上是RAM 但是也分为 BRAM 和 DRAM BRAM 支持 读写位宽不同

它在设计的时候 留下了两个 almost_full 和almost_empty 空余了一个时钟周期的量 交给了 读写端 让读写端有反应时间
这里的prog_full 设置为可编程的拉高或拉低

FIFO 并不需要提供地址 相对于 RAM 而言
它是一种先进先出的概念

进制 ：
独热码假设是4bit : 0001, 0010, 0100 ， 1000 ； 在做仲裁的时候 使用
格雷码 ： 每个相邻的数之间，只有一个bit在变化

为什么还要用格雷码呢？
主要用来处理跨时钟域的问题 ，在跨时钟域时数据很容易出现亚稳态。

我们先来 分析一下 整个的 写控制模块

如果en 拉高一次 ， 地址就增加一次 ， 再把增加的地址转成格雷码 ， 再从这个口传输给我们的RAM
控制模块最关键的是 这个 gary_com 格雷码比较模块

FIFO 满情况 ：
因为转了一圈 读写的地址都是一样的
读地址追上了写地址 就是空
写地址追上了读地址 就是满

判断满的情况是 ： 写指针和读指针 相比 最高位不相等 ，剩下的位数全相等
判断空的情况是 ： 读和写指针 最高位相等 ，剩下的位数全相等