芯片小学生我直接贴一段我常用的代码吧，深度参数用DEPTH，位宽用DATA_WIDTH。核心是读写指针ptr_w和ptr_r，用格雷码打拍同步到对方时钟域（虽然同步FIFO是一个时钟，但用格雷码是好习惯）。空标志assign empty = (rgray_w == rgray_r)，满标志assign full = (wgray_next == rgray_r_sync)但要注意指针比较前要同步。关键点：1. 读写指针用格雷码可以避免跨时钟域问题，即使同步FIFO也推荐。2. 满空判断用格雷码比较时，需要将格雷码转换为二进制或者用扩展位方法。我常用的是指针位宽比地址多一位，最高位区分绕圈。当指针除了最高位外相同且最高位不同就是满。代码里注意用非阻塞赋值，RAM用块RAM实现。
同步FIFO这个题确实太经典了，我面试被问过好几次。我的思路是用双端口RAM做存储，读写指针用格雷码。深度是2的幂次方的话，指针可以直接用二进制，满空判断也简单。空就是读写指针相等，满的话我习惯用最高位当标志位，比如深度8，指针用4位，当读写指针高两位相反但低三位相同时就是满。代码结构一般是参数化深度和位宽，然后always块处理指针和标志位。注意读写使能同时有效时的优先级，一般同时操作没问题。易错点是满空标志的生成时序，最好用组合逻辑，但小心毛刺。
贴一段我常用的参数化代码思路吧。先定义参数ADDR_WIDTH = log2(DEPTH)。指针位宽是ADDR_WIDTH+1。always @(posedge clk) begin if (rst) begin wptr <= 0; rptr <= 0; end else begin if (wr_en && !full) begin mem[wptr[ADDR_WIDTH-1:0]] <= data_in; wptr <= wptr + 1; end if (rd_en && !empty) begin data_out <= mem[rptr[ADDR_WIDTH-1:0]]; rptr <= rptr + 1; end end end assign full = (wptr == {~rptr[ADDR_WIDTH], rptr[ADDR_WIDTH-1:0]}); assign empty = (wptr == rptr); 注意mem用reg数组，深度是2ADDR_WIDTH。
我一般习惯用格雷码来传递指针，跨时钟域的时候有用，虽然题目是同步FIFO，但面试官可能想考察这个知识点。深度为2的幂次方时，格雷码相邻值只有一位变化，能降低亚稳态风险。判断满空的话，如果直接用二进制指针，满的条件是(wptr[ADDR_WIDTH] != rptr[ADDR_WIDTH]) && (wptr[ADDR_WIDTH-1:0] == rptr[ADDR_WIDTH-1:0])。空就是完全相等。易错点嘛，满空标志生成要用组合逻辑还是时序逻辑？通常组合逻辑生成快，但可能产生毛刺，看设计需求。
同步FIFO啊，笔试老熟人了。核心就是两个指针，写指针和读指针，在时钟上升沿动作。深度是2的幂次方，比如parameter DEPTH = 16，这样指针位宽多取一位，最高位用来区分“套圈”。满的判断是(wptr == {~rptr[ADDR_WIDTH], rptr[ADDR_WIDTH-1:0]})，空的判断是(wptr == rptr)。代码骨架大概是这样，注意用非阻塞赋值。
直接给个简单代码框架吧，深度参数用DEPTH，宽度用DATA_WIDTH。假设是2的幂次方。
module sync_fifo #(parameter DATA_WIDTH=8, DEPTH=16) (input clk, rst_n, wr_en, rd_en, input [DATA_WIDTH-1:0] din, output reg [DATA_WIDTH-1:0] dout, output full, empty);
localparam PTR_WIDTH = $clog2(DEPTH)+1;
reg [PTR_WIDTH-1:0] wr_ptr, rd_ptr;
reg [DATA_WIDTH-1:0] mem [0:DEPTH-1];
// 指针更新
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin wr_ptr<=0; rd_ptr<=0; end
else begin
if(wr_en && !full) begin wr_ptr<=wr_ptr+1; mem[wr_ptr[PTR_WIDTH-2:0]]<=din; end
if(rd_en && !empty) begin rd_ptr<=rd_ptr+1; dout<=mem[rd_ptr[PTR_WIDTH-2:0]]; end
end
end
// 满空判断
assign empty = (wr_ptr == rd_ptr);
assign full = (wr_ptr[PTR_WIDTH-1] != rd_ptr[PTR_WIDTH-1]) && (wr_ptr[PTR_WIDTH-2:0] == rd_ptr[PTR_WIDTH-2:0]);
endmodule
注意，这里指针低部分（去掉最高位）直接当地址用，因为深度是2的幂次方，所以不会溢出。满空判断就是上面说的。实际笔试可能要求用格雷码指针，但同步FIFO一般不需要，不过为了扩展性可以写上。
我面试被问过好几次。我的写法是参数化深度和宽度，用localparam定义指针宽度（深度位宽+1）。读写指针用格雷码，但同步FIFO其实用二进制也行，面试官可能想看你知不知道格雷码在异步FIFO里的作用。满空判断的关键：空是读写指针完全相等（包括扩展位）；满是读写指针最高位不同，其余位相同。代码里，满信号要在写操作时组合逻辑产生，确保同一周期能阻止写入。易错点是复位后指针要对齐，空满标志初始状态要对（通常空有效，满无效）。
同步FIFO确实经典，核心就是读写指针和满空判断。深度是2的幂次方的话，指针可以直接用二进制计数，然后转格雷码来跨时钟域（虽然这里是同步的，但习惯这么写）。满的判断是(wr_ptr == rd_ptr)但方向相反，空就是两者相等。我一般会用一个额外的位来扩展指针，比如深度8，用4位指针，最高位用来区分满和空。代码结构就是always块更新指针和生成标志，一个RAM块（用reg数组模拟）存数据。注意写满不写，读空不读就行。
分享个简洁的实现要点吧。1. 存储用二维reg或者例化RAM。2. 读写指针每次+1时要取模，因为深度是2的幂，所以直接溢出截断低地址位就行，比如 ptr_next = ptr + 1; ptr = ptr_next; 地址取 ptr[$clog2(DEPTH)-1:0]。3. 满空判断用指针的整个位宽比较，不需要单独最高位，因为深度2的幂时，指针从0加到DEPTH-1再回到0，其二进制值会自然循环。但这样判断满需要区分“真满”和“真空”时指针相等的情况，所以通常还是多一位。我推荐用计数器记录FIFO内数据个数，最简单直观，满空直接比较计数器和0、DEPTH。但面试官可能想要指针方案。易错点：复位后指针清零，满空标志要正确。测试时多覆盖边界情况，比如同时读写、写满、读空。
我一般直接写个可综合的版本，深度参数化用$clog2。关键确实在指针。为什么用格雷码？因为读写指针是跨时钟域比较吗？不对，同步FIFO是同一个时钟，其实可以不用格雷码，用二进制也行。但很多题目要求格雷码可能是为了和异步FIFO统一思路，或者考察知识迁移。实际写的时候，我习惯把指针多设一位作为wrap-around位。比如深度8，指针用4位。空：wr_ptr == rd_ptr；满：wr_ptr[3] != rd_ptr[3] && wr_ptr[2:0] == rd_ptr[2:0]。注意写使能和读使能同时有效时，如果满了就不能写，空了就不能读，但非满非空时可以同时操作。代码里标志逻辑要用组合逻辑还是时序看要求，笔试通常组合生成，但实际可能会打一拍。
同步FIFO啊，笔试老熟人了。我的思路是用双端口RAM做存储，读写指针用格雷码。深度是2的幂，这样指针绕回的时候用位宽截断就行，比如深度16，指针用5位，低4位是地址，最高位用来区分是否绕了一圈。判断空就是读写指针完全相等，判断满是读写指针最高位不同但低地址位相同。代码骨架大概这样：module sync_fifo #(parameter DEPTH=16, WIDTH=8) (input clk, rst_n, wr_en, rd_en, input [WIDTH-1:0] din, output reg [WIDTH-1:0] dout, output full, empty); 然后定义读写指针reg [$clog2(DEPTH):0] wr_ptr, rd_ptr; 存RAM。always @(posedge clk) if (wr_en && !full) ram[wr_ptr[$clog2(DEPTH)-1:0]] <= din; 指针更新和标志生成是重点，记得用格雷码转换函数减少亚稳态风险。易错点：满空标志要用次态指针判断，别用现态，不然会滞后一个周期。
从经验分享角度，这道题除了写代码，面试官常问：为什么深度要2的幂次方？答案就是为了指针回绕方便，用二进制加法自然溢出就能实现，不需要比较器判断是否达到深度-1。还有，格雷码指针在同步FIFO里不是必须的，但如果你写了，面试官可能会觉得你考虑周全，知道异步FIFO的常见做法。另一个关键点是FIFO的“保守”设计：满空标志可以提前一点或延迟一点生成，比如“几乎满”“几乎空”，但笔试题一般要求精确。最后，测试时一定要覆盖边界情况：连续写直到满、连续读直到空、同时读写等。代码风格上，建议用 parameter 定义深度，方便修改。
