FIFO系列(一)：FIFO深度计算

本系列分为以下部分：

1、FIFO深度计算

2、同步fifo设计

3、fifo与格雷码

计划分三次更新完毕，本次为FIFO深度计算。

FIFO最小深度计算背景

当异步FIFO读写端口的throught-put(吞吐量)不同时，会遇到数据丢失的问题，需要考虑FIFO中的深度问题，即为满足读写流畅不卡顿（数据不丢失）时，FIFO的deepth的最小值。

FIFO主要是用于数据的缓存，用在读慢写快的场景下。异步FIFO读写不同频，选用的FIFO要能够在极端的情况下仍然能够保证数据的不溢出。因此，考虑的前提一般都是读慢写快的情景（写时钟大于读时钟），但需要注意的是，这里的写操作是突发传输，而不能使连续操作。倘若写快读慢的场景下，写数据流是连续的，那再大的FIFO都会有写满的时候，因此无法避免数据的溢出。

当写快读慢时，FIFO便可被用作系统中元件或队列。因此FIFO的大小其实也就暗示了所需缓存数据的容量，该容量取决于读写数据的速率。据统计，系统的数据速率取决于系统的负载能力。因此为了保证FIFO的大小，需要考虑FIFO传输的最坏情况。

所谓最坏情况，就是使得写速率最大，读速率最小；通常是考虑突发传输。

宏观看，整个时间域上，"写数据=读数据"，这个是异步FIFO正常工作最基本的要求，是大前提。由于写快读慢，在发送方"突发传输"的发送数据的T内，是很有可能发送方发送数据量<接收方接收的数据量，那么剩下未读取的数据必定需要存储供接收方继续读取并不能丢弃，因此FIFO的深度要能够保证，在这段时间T内，如果发送方未能将接收方的数据发送完毕的话，剩下的数据都是可以存储在FIFO内部而且不会溢出的，那么在发送方停止发送数据的"空闲时隙"内，接收方可以从容地接收剩下来的数据。

FIFO读写同时进行

构造模型：

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