異步fifo的設計主要涉及讀寫指針的產生，空滿狀態的判斷
一：簡單講解
重要參數：fifo深度（簡單來說就是需要存多少個數據）
fifo位寬（每個數據的位寬）
FIFO有
同步和
異步兩種，同步即讀寫時鍾相同，異步即讀寫時鍾不相同
同步FIFO用的少，可以作為數據緩存
異步FIFO可以解決跨時鍾域的問題，在應用時需根據實際情況考慮好fifo深度即可
本次要設計一個異步FIFO，深度為8，位寬也是8
二：讀寫指針的產生（格雷碼）
深度為8，如果用二進制表示，3位即可，但這里要考慮空滿狀態。什么是空滿狀態呢？
寫滿，讀空，用一個寫指針控制數據寫入FIFO，讀指針控制讀取數據。當寫指針將FIFO深度寫滿，這時稱為寫滿；當讀指針把數據都讀了出來，這里稱為讀空。
如果
fifo是空的話，意味着該fifo的wr_ptr和rd_ptr的值是相等的。空狀態一般有兩種情況，一種是復位的時候由於wr_ptr和rd_ptr被清0，所以其值相等；另一種情況時rd_ptr的值增加之后追上了wr_ptr 的值，與其相等。
如果fifo是滿的話，也意味着wr_ptr和rd_ptr的值是相等的，但是需要注意的是此時wr_ptr實際上是將rd_ptr套圈之后再一次追上rd_ptr的值與其相等。這樣的話空和滿狀態都意味着wr_ptr和rd_ptr的值是一樣的，那么到底該如何區分是空狀態和滿狀態呢？這就涉及到了異步fifo設計的第一個問題：如何產生fifo的讀寫指針。
這里有兩種解決辦法，一種是增加一個額外的bit來區分；另外一種辦法是利用grey碼。
第一種方法：我們在設計時將指針的位寬設計成 4 位，最高位的作用就是區分是讀空還是寫滿。第一種方法易產生亞穩態等問題，所以不是我們要講述的重點。具體理論 1 如下
當最高位相同，其余位相同認為是讀空
當最高位不同，其余位相同認為是寫滿
注意：理論1試用的是二進制數之間的空滿比較判斷。
第二種方法：grey碼
1：grey碼（貼不了照片，不知道怎么回事）
格雷碼判斷是否為讀空或寫滿時應使用理論 2，看最高位和次高位是否相等，具體如下：
當最高位和次高位相同，其余位相同認為是讀空
當最高位和次高位不同，其余位相同認為是寫滿
可以看出，除了最高位，上圖的格雷碼關於紅線對稱。
格雷碼如何產生呢？
格雷碼可由二進制碼（十進制值同）^ 二進制碼右移一位得到
下面將介紹用到一組flip-flop的設計：這種設計輸出端的寄存器存的是真正的grey碼值(wr_ptr,rd_ptr)，grey碼輸出通過Grey-to-binary轉換器得到bin，bin經過一個條件增量器之后產生bnext信號，該值又傳給Binary-to-grey轉換器產生gnext信號。結構圖如下所示：
用到兩組filp-flop的設計：這種設計沒有Grey-to-binary轉換器，並且可以直接映射到fifo內存的地址，也就省去了將fifo內存的地址轉化為grey碼的操作。該設計如下圖所示：
