如何匹配两个传输速率不同的系统间数据传输,避免因为速率的不同而在系统的接口部分产生数据的复写、丢失以及读入无效数据,这些已经成为设计者必须去思考的问题,FIFO缓冲存储器正是解决这种数据传输问题的理想方法。 文中将通用FIFO分为单时钟通用FIFO、双时钟通用FIFO和LFSR通用FIFO三种情况进行讨论和设计,并将该设计的结果最终应用到多级滤波图像处理芯片的接口部分,实现数据的缓冲存储及传输。在单时钟通用FIFO设计中讨论了两种设计方法,每一种设计方法均具有两种输出方式:组合逻辑输出和寄存器输出,以备用户根据具体情况选择不同的输出方式;同样也采用两种设计方法实现了双时钟通用FIFO的设计,并对双时钟异步FIFO的设计难点进行了探讨,其中格雷码双时钟通用FIFO的设计方法较好地解决了亚稳态的问题;在LFSR通用FIFO的设计中,因为线性反馈移位寄存器自身固有的记忆能力,作者将LFSR运用到FIFO的具体设计中,得到LFSR通用FIFO具有更少的逻辑单元,更快的寻址速度;最后,在我们自主开发的多级滤波图像处理ASIC芯片中,具体设计使用了FIFO,较好地完成了数据传输任务。 论文中对每个设计均进行了功能仿真和门级综合实现,对其结果验证正确,多级滤波图像处理ASIC芯片中FIFO的设计达到设计要求,并已经使用在实际设计中。