用Verilog语言写一个FFT算法的控制单元

以下是一个基于Verilog语言的FFT算法控制单元的示例代码：

module fft_control (
  input  clk,    // 时钟信号
  input  rst,    // 复位信号
  input  start,  // 启动信号
  input  [7:0] x_r[0:7], // 输入实部数据
  input  [7:0] x_i[0:7], // 输入虚部数据
  output [7:0] y_r[0:7], // 输出实部数据
  output [7:0] y_i[0:7], // 输出虚部数据
  output done    // 完成信号
);

// 定义常量
localparam N = 8; // FFT点数

// 定义状态机状态
localparam IDLE = 2'd0;    // 空闲状态
localparam READ = 2'd1;    // 读取输入状态
localparam CALC = 2'd2;    // 计算FFT状态
localparam WRITE = 2'd3;   // 写入输出状态

// 定义状态机寄存器
reg [1:0] state_reg = IDLE;
reg [2:0] count_reg = 0;

// 定义输入输出寄存器
reg [7:0] x_r_reg[0:N-1], x_i_reg[0:N-1];
reg [7:0] y_r_reg[0:N-1], y_i_reg[0:N-1];

// 定义内部信号
wire [7:0] x_r_wire[0:N-1], x_i_wire[0:N-1];
wire [7:0] y_r_wire[0:N-1], y_i_wire[0:N-1];
wire done_wire;

// 将输入数据存储到寄存器中
always @(posedge clk) begin
  if (rst) begin
    x_r_reg <= 0;
    x_i_reg <= 0;
  end else if (state_reg == READ) begin
    x_r_reg[count_reg] <= x_r[count_reg];
    x_i_reg[count_reg] <= x_i[count_reg];
  end
end

// 从寄存器中读取输入数据
assign x_r_wire = (state_reg == READ) ? x_r_reg : 0;
assign x_i_wire = (state_reg == READ) ? x_i_reg : 0;

// 调用FFT模块计算FFT结果
fft fft_inst(
  .clk(clk),
  .rst(rst),
  .x_r(x_r_wire),
  .x_i(x_i_wire),
  .y_r(y_r_wire),
  .y_i(y_i_wire)
);

// 将输出数据存储到寄存器中
always @(posedge clk) begin
  if (rst) begin
    y_r_reg <= 0;
    y_i_reg <= 0;
  end else if (state_reg == WRITE) begin
    y_r_reg[count_reg] <= y_r_wire[count_reg];
    y_i_reg[count_reg] <= y_i_wire[count_reg];
  end
end

// 从寄存器中读取输出数据
assign y_r = (state_reg == WRITE) ? y_r_reg : 0;
assign y_i = (state_reg == WRITE) ? y_i_reg : 0;

// 定义状态机
always @(posedge clk) begin
  if (rst) begin
    state_reg <= IDLE;
    count_reg <= 0;
  end else begin
    case(state_reg)
      IDLE : begin
        if (start) begin
          state_reg <= READ;
          count_reg <= 0;
        end
      end
      READ : begin
        count_reg <= count_reg + 1;
        if (count_reg == N-1) begin
          state_reg <= CALC;
          count_reg <= 0;
        end
      end
      CALC : begin
        if (fft_inst.done) begin
          state_reg <= WRITE;
          count_reg <= 0;
        end
      end
      WRITE : begin
        count_reg <= count_reg + 1;
        if (count_reg == N-1) begin
          state_reg <= IDLE;
          count_reg <= 0;
        end
      end
    endcase
  end
end

// 输出完成信号
assign done = (state_reg == IDLE) ? 1 : 0;

endmodule

该代码实现了一个FFT算法控制单元，使用了Verilog语言描述，可以通过仿真和综合工具进行验证和实现。控制单元通过状态机控制输入、计算和输出的过程，并调用FFT模块完成FFT计算。完成后输出结果并发送完成信号。