用VerilogIP核调用把两个FIFO从0-99和100-199交替写入第三个FIFO中

这个问题需要分解成几个子问题：

1. 如何实现一个FIFO？

2. 如何调用两个FIFO，分别从0-99和100-199写入数据？

3. 如何把两个FIFO的数据交替写入第三个FIFO中？

下面分别回答这些问题。

1. 如何实现一个FIFO？

FIFO是一种先进先出的数据结构，可以用一个双端队列（deque）来实现。在Verilog中，可以使用一个数组和两个指针来模拟双端队列。下面是一个简单的FIFO模块的Verilog代码：

module fifo (
    input clk,
    input rst,
    input we,
    input re,
    input [7:0] din,
    output [7:0] dout,
    output empty,
    output full
);

parameter WIDTH = 8;
parameter DEPTH = 16;

reg [WIDTH-1:0] mem [0:DEPTH-1];
reg [4:0] head;
reg [4:0] tail;
wire [4:0] next_head;
wire [4:0] next_tail;

assign empty = (head == tail);
assign full = (next_head == tail);

assign dout = mem[tail];

always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        head <= 0;
        tail <= 0;
    end else begin
        head <= next_head;
        tail <= next_tail;
    end
end

assign next_head = we ? head + 1 : head;
assign next_tail = re ? tail + 1 : tail;

always @(posedge clk) begin
    if (we && !full) mem[head] <= din;
end

always @(posedge clk) begin
    if (re && !empty) tail <= tail + 1;
end

endmodule

2. 如何调用两个FIFO，分别从0-99和100-199写入数据？

可以使用两个FIFO模块实现，每个FIFO的写使能信号（we）在对应的范围内为1，其它时间为0。读使能信号（re）始终为0。下面是调用两个FIFO的代码：

fifo fifo1 (
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .we({wr1, wr2}),
    .re(1'b0),
    .din({data1, data2}),
    .dout(),
    .empty(),
    .full()
);

fifo fifo2 (
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .we({~wr1, ~wr2}),
    .re(1'b0),
    .din(),
    .dout(),
    .empty(),
    .full()
);

其中，wr1和wr2分别表示FIFO1和FIFO2的写使能信号，data1和data2分别表示FIFO1和FIFO2的写入数据。注意，这里使用了一个拼接运算符{ }，将两个8位数据拼成一个16位数据。

3. 如何把两个FIFO的数据交替写入第三个FIFO中？

可以使用一个状态机来实现。状态机有3个状态：FIFO1写，FIFO2写和FIFO1和FIFO2都不写。在FIFO1写状态，只有FIFO1的数据可以写入第三个FIFO；在FIFO2写状态，只有FIFO2的数据可以写入第三个FIFO；在FIFO1和FIFO2都不写状态，第三个FIFO为空闲状态。下面是实现代码：

reg [1:0] state;
reg [7:0] data;
reg wr3;

always @(posedge clk) begin
    case (state)
        2'b00: begin
            // FIFO1写
            wr1 <= 1;
            wr2 <= 0;
            wr3 <= 1;
            data1 <= count;
            count <= count + 1;
            if (count == 100) state <= 2'b01;
        end
        2'b01: begin
            // FIFO2写
            wr1 <= 0;
            wr2 <= 1;
            wr3 <= 1;
            data2 <= count;
            count <= count + 1;
            if (count == 200) state <= 2'b10;
        end
        2'b10: begin
            // FIFO1和FIFO2都不写
            wr1 <= 0;
            wr2 <= 0;
            wr3 <= 0;
            state <= 2'b00;
        end
    endcase
end

其中，count表示当前写入的数据的编号。注意，这里的wr1和wr2是上面调用FIFO时的信号，不是在状态机中定义的信号。data1和data2是从FIFO1和FIFO2中读出来的数据。wr3是第三个FIFO的写使能信号，data是要写入第三个FIFO的数据。这里为了简化代码，假设第三个FIFO的读使能信号（re）始终为0，即不从第三个FIFO中读出数据。