流 FIFO 控制器 (Stream FIFO Controller)——可以“耍無賴”的 FIFO
在幀 (FRAME) 或包 (PACKET) 應用的設計中，經常需要同步傳遞幀描述信息和在幀校驗出錯的時候做丟棄處理。
上游模塊 先寫“數據緩存”，在寫入一幀數據完成后，再寫“描述緩存”，寫入幀描述信息，如幀長度、幀校驗結果等。
下游模塊 先讀“描述緩存”，讀出幀描述信息，再讀“數據緩存”，根據幀描述信息對幀數據做相應處理，如丟棄等。
上述應用設計，如果使用“Stream FIFO”，可以有下面優點：
簡化設計——可以把幀描述信息和幀數據都放在一個 FIFO 中 FIFO 寫側可以在幀數據寫入之后把幀描述信息，即幀頭，插入到幀數據之前——“插隊”；FIFO 讀側可以順序地先讀出幀頭，再讀出幀數據。
提高吞吐率——可以在 FIFO 寫側一拍丟幀 幀數據寫入 FIFO 后，如果幀尾數據校驗出錯需要丟棄，它可以直接在 FIFO 寫側丟棄，即下一幀數據是直接從上一個錯幀的第一個位置開始填充。比較而言，普通 FIFO 需要把全部錯幀數據讀出來丟棄。
項目地址：Laotzu
易用的類似 FIFO 接口 參數化數據寬度和 FIFO 深度 參數化幀頭長度 增強的同步數據有效指示 增強的首數據預讀加速功能（可關閉）
| Name | I/O | Description |
|---|---|---|
| w_rst_n | I | Reset in write-side1 is normal0 is reset |
| w_clk | I | Clock in write-side |
| w_ctrl [2:0] | I | Write control0 is NOP1 is write data2 is eof with writing data3 is eof without writing data4 is write head5 is write final head6 is discard frame7 is NOP |
| w_full | O | 1 is FIFO full |
| w_error | O | Error in write-side1 is error0 is normal |
| w_counter [] | O | FIFO counter in write-side |
| r_rst_n | I | Reset in read-side1 is normal0 is reset |
| r_clk | I | Clock in read-side |
| r_en | I | Read enable1 is read0 is NOP |
| r_valid | O | 1 is data valid in read-side |
| r_error | O | Error in read-side1 is error0 is normal |
| r_counter [] | O | FIFO counter in read-side |
| w_ram_addr [] | O | Write address for dual-port RAM |
| w_ram_en | O | Write enable for dual-port RAM1 is enable0 is disable |
| r_ram_addr [] | O | Read address for dual-port RAM |
| r_ram_en | O | Read enable for dual-port RAM1 is enable0 is disable |
| Name | Description |
|---|---|
| FWFTEN | First Word PRe-fetch enable1 is enable0 is disable |
| ADDRWIDTH | Address bus width |
| FIFODEPTH | FIFO depth |
| HEADSIZE | HEAD size |
FIFO 寫側最小幀的時間需要大于 FIFO 讀側時鐘 4 倍周期，即
原因解釋如上圖所示，FIFO 讀計數在幀尾出現跳變，即 FIFO 寫側在發出下面命令后，寫指針才被更新到 FIFO 讀側，通知有新的數據被寫入到 FIFO，可以讀取了。
HEADSIZE = 0 w_ctrl = 2, or w_ctrl = 3
HEADSIZE = 1 w_ctrl = 5
寫指針從寫時鐘域傳到讀時鐘域，并且是跳變信號，所以不能使用傳統 Gray 碼的方式處理。設計中采用了“濾波”的方式，過濾掉了跨時鐘域傳遞出現的的雜亂信號。“使用條件”就表示了從信號跳變開始到信號穩定的時間。
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