FIFO存储器的种类、IP配置及应用

一、FIFO全名

FIRST IN FIRST OUT （先入先出）。顾名思义，FIFO是一个数据具有先进先出的存储器。

二.FIFO种类

在vivado软件的IP catalog搜索FIFO时候，会出来很多FIFO类型

（1）AXI4-Stream FIFO 是提供对与其他IP连接的AXI4-Stream接口的内存映射访问。

（2）AXI4-Stream Data FIFO 支持 AXI4-Stream 协议，具备packet 包传输模式。

（3）AXI Data FIFO 就是数据FIFO 功能较为单一，接口为Stream接口

（4）FIFO Generator 支持 Native 模式，AXI Memory Mapped 模式 AXI Steam 模式功能比较齐全。通常在没有AXI时候就使用Native模式。

其中，最常见的就是FIFO的Native模式，可以设置为同步异步FIFO。

同步FIFO仅有一个时钟输入，所有信号都与这一个时钟信号有关。

异步FIFO有写端口和读端口分别有独立的时钟。相关的写信号都同步在读时钟下，所有相关的读信号都同步在读时钟下。

三、FIFO的IP配置

1.Basic配置

Interface type：Native 模式、AXI Memory Mapped 模式、 AXI Steam 模式。

通常在没有AXI时候就使用Native模式。

common和Independent代表同步和异步，如果需要读写同步就选择common，读写异步有顺序选择异步。

其余不用修改设置

2.Native Ports

StandardFIFO需要读使能后一 个时钟输出才有效。

一般选择First Word Fall Through 这样写入的数据，会先在读端口准备好。

写位宽由输入的数据位宽决定，写深度取决于需要缓存数据的个数，读数据位宽取决于个人需要读取多少位宽，读数据宽度由上述三者自动确定，不需要设置。

其余设置尽量保持相同即可。

3.Status Flags

almost full 和 almost empty flag表示FIFO的满信号和空信号，选上之后可以不用。

其余配置默认即可。

四、FIFO的应用

1.半空、半满控制读写FIFO

半空是针对读FIFO计数器而言，半满是针对写FIFO计数器而言。例如FIFO输入32bit深度1024；输出128bit深度256，这里的半空值就是128，半满值就是512。

例如

写状态机，每次写出512bit数据：

状态0：当写入FIFO计数器小于512则进入状态1

状态1：当连续写入FIFO512个数据后，再次进入状态0等待 读状态机的设计，每次读出128bt数据。

读状态机设计，每次读出128bit数据：

状态0：当读FIFO计数器大于128则进入状态1

状态1：连续读出FIFO128个数据后，再次进入状态0等待（如果有问题，可以私信作者，分享代码给你）

2.标志信号控制FIFO的读写

（1）当FIFO非满的时候写。

（2）当FIFO非空的时候读。