异步fifo

异步FiFO有两个时钟，读写分别采用不同的时钟，这两个时钟频率，相位可能不同，也可能是同源时钟。

多时钟域问题，异步fifo可以在两个不同时钟系统之间快速方便地 传输实时数据。

异步fifo地址的传递需要使用格雷码，每位地址格雷码变化只有一位。

格雷码的作用：

格雷码每两个相邻码字之间只有1bit的变化，将多bit的地址抓换成格雷码。然后进行跨时钟域的传递， 就可以直接使用两级寄存器 进行同步。由于只有1bit的变化，即使采样错误也只有一种错误的可能，最多也就是保持原来的状态，不会出现其他不稳定的状态，

降低了产生亚稳态的概率，以及逻辑冒险的概率。

应用到异步fifo地址的指针中，采样点只有1bit不同的错误值。如果写指针001-011. 那么读时钟域采样到的写指针只可能是001- 001-011，或者是001-011-011. 而不会出现其他的值，如果采样到011，那么采样是正确的，如果采样到001，其实就是和读时钟域上一次同步的写指针的值一样，最多出现假空现象，不影响fifo正常工作。

格雷码从0001递增到0011，即便没有采集到0011，也会采集到0001，会导致不该抱空满而报了空满。

而写时钟域采集到0001，那么也只会报写满，，从而停止写入。

跨时钟域处理方法： 寄存器打两拍和格雷码

格雷码的作用是即使在亚稳态进行读写指针采样，也能进行正确的空满状态指示。

将写时钟域的写指针 同步到读时钟域，将同步后的写指针和读时钟域的读指针比较，产生读空信号。

将读时钟域的读指针同步到写时钟域，将同步后的读指针与写时钟域的写指针进行比较 产生写满信号。

为什么使用格雷码？

由于异步fifo的读指针和写指针分别属于不同的时钟域，这样指针在进行同步的过程中容易出错，采用格雷码，相邻每位只有一位发生变化，这样在进行指针同步时候，就会产生同步正确。 即使同步出错，出错的结果也是写指针的跳变不变。 对于读空判断，最多导致fifo在不是真空的时候产生，而不会出现读空。 格雷码保证即使读写指针同步后出错，也不影响fifo功能的正确性。

同步过程中的亚稳态不会消失，只是不受其影响。

二进制转格雷码：

右移一位和自己异或， 最高位保持不变 其余位与前一位做异或。

格雷码转二进制：

二进制码次高位位 高位二进制码和格雷码的异或。