Timing-Analyse und CDC
Bei einem asynchronen FIFO mit 100 MHz auf der Schreibseite und 80 MHz auf der Leseseite schreibt die Schreibseite einen Burst von 100 Wörtern mit 1 Wort pro Zyklus, und die Leseseite liest 1 Wort pro Zyklus. Zwischen den Bursts gibt es ausreichende Pausen. Welche Tiefe ist mindestens erforderlich, um einen Überlauf zu vermeiden (Verzögerung durch Synchronisierung vernachlässigt)?
- A80 Wörter
- B25 Wörter
- C20 Wörter
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Antwort: C. 20 Wörter
Das Schreiben von 100 Wörtern dauert 100 × 10 ns = 1000 ns. In dieser Zeit kann die Leseseite 1000 ns ÷ 12,5 ns = 80 Wörter lesen, sodass höchstens 100 − 80 = 20 Wörter im FIFO verbleiben. Als Formel: Burstlänge × (1 − Leserate ÷ Schreibrate) = 100 × (1 − 80 ÷ 100) = 20. 80 Wörter ist die in dieser Zeit lesbare Menge, 25 Wörter der Wert, bei dem die Ratendifferenz von 20 MHz durch die 80 MHz der Leseseite geteilt wurde. Im realen Entwurf wird eine Reserve für die Synchronisierungsverzögerung hinzugefügt.