講解幾點(diǎn)關(guān)于FIFO IP核使用時(shí)的注意事項(xiàng)

前言

FIFO？還是FIFO IP核？這也需要寫總結(jié)嗎？太容易了吧。如果我是一個(gè)正在處于面試找工作中的年輕人，肯定關(guān)注的是如何手撕FIFO，這也是當(dāng)時(shí)校招時(shí)候干過(guò)的事情。但是作為一個(gè)FPGA 工程師，我們更常使用的是FIFO的IP核，或者必然使用的是FIFO IP核，簡(jiǎn)單快捷優(yōu)化。使用FIFO IP核的時(shí)候，或者設(shè)計(jì)電路使用FIFO IP的時(shí)候，對(duì)于新手或者不是精通的情況下，個(gè)人建議一點(diǎn)是對(duì)自己定制的FIFO仿真一下（或者嚴(yán)格遵守?cái)?shù)據(jù)手冊(cè)），做到時(shí)序關(guān)系清晰后，再設(shè)計(jì)電路。注意：不要不屑于此！

下面講解幾點(diǎn)關(guān)于FIFO IP核使用時(shí)的注意事項(xiàng)，想到哪里到哪里!

位寬轉(zhuǎn)換

分布式ram資源的FIFO不能變換位寬

Block RAM資源可以變化位寬

Builtin FIFO資源不能變化位寬

FIFO 安全電路

FIFO定制頁(yè)面存在一個(gè)Enable Safety Circuit，如下：

選擇此選項(xiàng)，存在兩個(gè)額外輸出信號(hào)：

如果不選擇Enable Safety Circuit，則不存在這兩個(gè)信號(hào)輸出：

此選項(xiàng)僅僅針對(duì)基于Bram資源的FIFO定制，如果使用分布式RAM資源，則不可選擇：

同理Builtin FIFO資源的FIFO也不可選擇。

假如使用的是此Block RAM資源的FIFO，選擇此信號(hào)，有什么作用呢？多出來(lái)的兩個(gè)信號(hào)是什么意思？有什么用途？筆者曾在仿真中犯過(guò)一個(gè)錯(cuò)誤，就是在復(fù)位后的幾個(gè)時(shí)鐘直接給寫使能，可是怎么寫也寫不進(jìn)去數(shù)據(jù)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)是wr_rst_busy處于高電平狀態(tài)，自然是不能寫的。所以判斷寫使能有效，可以將此信號(hào)作為判斷條件之一，如果該信號(hào)為高，則不能寫入。

這就引發(fā)一個(gè)疑問(wèn)？既然存在這樣一個(gè)問(wèn)題，那么多久之后才能對(duì)FIFO寫入數(shù)據(jù)呢？那就要看復(fù)位無(wú)效之后多久這個(gè)信號(hào)才能被拉低，且仿真看看：

可見，大概20多個(gè)時(shí)鐘周期之后，這個(gè)信號(hào)就拉低無(wú)效了。這樣會(huì)不會(huì)對(duì)我們使用FIFO有影響呢？可以想象下20多個(gè)時(shí)鐘才多長(zhǎng)時(shí)間，周期ns級(jí)別，況且寫使能可以以此信號(hào)作為寫使能有效條件，因此可以很容易規(guī)避這個(gè)問(wèn)題，這里列出來(lái)的原因就是為了仿真時(shí)候，如果遇到了寫不進(jìn)去的情況時(shí)，考慮下這個(gè)問(wèn)題，以免莫名其妙，百思不得其解。

Xilinx對(duì)安全電路的使用還有一條建議，就是選擇異步復(fù)位時(shí)，有可能導(dǎo)致BRAM數(shù)據(jù)的損壞，此時(shí)推薦使用安全電路。

對(duì)于異步FIFO而言，好像也只能使用異步復(fù)位，這就更有必要性了。

FIFO消耗資源

定制FIFO消耗資源與使用什么資源生成FIFO有關(guān)，對(duì)于Block RAM資源的FIFO使用的自然是Block RAM資源，7系列的用于生成FIFO的Block RAM資源大小有兩種，18Kbit以及36Kbit兩種，一般默認(rèn)bit，可以說(shuō)是18K以及36K。

FIFO位寬乘深度小于18K，自然是使用了一個(gè)18K的Bram，如下：