Xilinx FIFO RST复位

记录在使用Xilinx的FIFO Generate的时候遇到的问题（modelsim仿真和ILA都能遇到）；

——full，empty 等信号一直keep high；

直接原因
以下内容说的都是Asynchronous Reset；

在手册pg057-fifo-generator.pdf，Page127中有介绍：

拙劣的翻译：

进行复位操作的时候，读写时钟必须是有效的。不管什么原因，在复位操作的时刻，读写时钟如果丢失，必须在读写时钟有效的时刻再次进行复位操作。违反此操作将导致不可预期的行为发生。甚至，信号busy会被卡住，并可能需要重新配置FPGA。

 

其他建议
文中后续也有对异步复位的建议：

拙劣的翻译：

如果异步复位的信号宽度是一个慢时钟宽度（应该是读写时钟中较慢的那一个），而且是在非常靠近满时钟上升沿的时候断言，那么复位检测就可能不会遇到这种导致无法预期的行为发生情况。为了避免这种情况，尽管在本手册中在一些时候说断言慢时钟的一个周期，但通常建议异步复位信号断言至少三个慢时钟周期。

文中有个定义C_SYNCHRONIZER_STAGE不理解什么意思，有知道的可以评论交流。

时序

在手册中也给出了建议的复位时序：

 

需要注意：FIFO的所有输出信号在图中的No Access Zone期间必须视为无效；

可以观察到时序：

RST信号有8个慢时钟周期的高电平；
在RST上升沿时期，7个wr_clk周期后WR_RST_BUSY信号拉高，FULL信号拉高，此时的wr_en信号应该拉低；
在RST上升沿时期，7个rd_clk周期后RD_RST_BUSY信号拉高，EMPTY信号拉高，此时的rd_en信号应该拉低，而且此时的数据输出端口均为无效；
复位周期 + 60个满时钟周期后，FIFO可以正常读写；
手册中也给出了一个不安全的时序图：

 

这个图中最明显的就是Async Reset的复位周期为3个慢时钟周期。

这样的时序情况下可能会引起一些异常（但是这个时序后面FIFO还是可以进行读写工作的）。

仿真
在modelsim仿真的时序中，如果FIFO的复位出现在了wr_clk或者rd_clk之前，那FIFO是不能进行读写的（注意FULL信号和EMPTY信号是会强行拉高的）：

而后，再次进行FIFO的复位，FULL和EMPTY信号恢复正常，FIFO可以正常读写了： 

 总结
用FIFO IP的时候要注意 RST信号，建议满足：

1. 有效复位必须在wr_clk和rd_clk有效之后；
2. 有效复位至少要维持慢时钟的8个周期；
3. 复位操作过后，建议要等待至少60个慢时钟周期，再去使用FIFO进行读写操作；

按照这三个条件，对FIFO的RST进行配置，目前还没遇到问题，如有问题，评论沟通。