跨時(shí)鐘域的問(wèn)題：前一篇已經(jīng)提到要通過(guò)比較讀寫(xiě)指針來(lái)判斷產(chǎn)生讀空和寫(xiě)滿(mǎn)信號(hào)，但是讀指針是屬于讀時(shí)鐘域的，寫(xiě)指針是屬于寫(xiě)時(shí)鐘域的，而異步FIFO的讀寫(xiě)時(shí)鐘域不同，是異步的，要是將讀時(shí)鐘域的讀指針與寫(xiě)時(shí)鐘域的寫(xiě)指針不做任何處理直接比較肯定是錯(cuò)誤的，因此我們需要進(jìn)行同步處理以后進(jìn)行比較。

解決方法：兩級(jí)寄存器同步 + 格雷碼

同步的過(guò)程有兩個(gè)：

（1）將寫(xiě)時(shí)鐘域的寫(xiě)指針同步到讀時(shí)鐘域，將同步后的寫(xiě)指針與讀時(shí)鐘域的讀指針進(jìn)行比較產(chǎn)生讀空信號(hào)；

（2）將讀時(shí)鐘域的讀指針同步到寫(xiě)時(shí)鐘域，將同步后的讀指針與寫(xiě)時(shí)鐘域的寫(xiě)指針進(jìn)行比較產(chǎn)生寫(xiě)滿(mǎn)信號(hào)；

異步FIFO的寫(xiě)指針和讀指針?lè)謱俨煌瑫r(shí)鐘域，這樣指針在進(jìn)行同步過(guò)程中很容易出錯(cuò)，比如寫(xiě)指針在從0111到1000跳變時(shí)4位同時(shí)改變，這樣讀時(shí)鐘在進(jìn)行寫(xiě)指針同步后得到的寫(xiě)指針可能是0000-1111的某個(gè)值，一共有2^4個(gè)可能的情況，而這些都是不可控制的，你并不能確定會(huì)出現(xiàn)哪個(gè)值，那出錯(cuò)的概率非常大，怎么辦呢？到了格雷碼發(fā)揮作用的時(shí)候了，而格雷碼的編碼特點(diǎn)是相鄰位每次只有 1 位發(fā)生變化， 這樣在進(jìn)行指針同步的時(shí)候，只有兩種可能出現(xiàn)的情況：

指針同步正確，正是我們所要的；

指針同步出錯(cuò)，舉例假設(shè)格雷碼寫(xiě)指針從000->001，將寫(xiě)指針同步到讀時(shí)鐘域同步出錯(cuò)，出錯(cuò)的結(jié)果只可能是000->000，因?yàn)橄噜徫坏母窭状a每次只有一位變化，這個(gè)出錯(cuò)結(jié)果實(shí)際上也就是寫(xiě)指針沒(méi)有跳變保持不變，我們所關(guān)心的就是這個(gè)錯(cuò)誤會(huì)不會(huì)導(dǎo)致讀空判斷出錯(cuò)？答案是不會(huì)，最多是讓空標(biāo)志在FIFO不是真正空的時(shí)候產(chǎn)生，而不會(huì)出現(xiàn)空讀的情形。所以gray碼保證的是同步后的讀寫(xiě)指針即使在出錯(cuò)的情形下依然能夠保證FIFO功能的正確性。在同步過(guò)程中的亞穩(wěn)態(tài)不可能消除，但是我們只要保證它不會(huì)影響我們的正常工作即可。