Verilog生成FIFO
时间: 2024-01-19 15:51:05 浏览: 21
Verilog语言可以很方便地生成FIFO(First-In-First-Out)缓冲区,以下是一个简单的例子。
首先,我们需要定义FIFO的输入和输出接口:
```
module fifo (
input clk, rst, wr_en, rd_en,
input [7:0] wr_data,
output reg [7:0] rd_data,
output reg empty, full
);
```
其中,`clk`和`rst`是时钟和复位信号,`wr_en`和`rd_en`分别表示写入和读取使能,`wr_data`是写入数据,`rd_data`是读出数据,`empty`和`full`表示FIFO是否为空和已满。
接下来,我们需要定义FIFO的存储器和指针:
```
reg [7:0] mem [0:15];
reg [3:0] wr_ptr, rd_ptr;
```
这里我们使用16个8位存储单元来存储数据,`wr_ptr`和`rd_ptr`分别表示写入和读取指针。假设FIFO的最大深度为16,我们需要对指针进行循环计数,以避免指针溢出:
```
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
wr_ptr <= 4'd0;
rd_ptr <= 4'd0;
empty <= 1'b1;
full <= 1'b0;
end else begin
if (wr_en && !full) begin
mem[wr_ptr] <= wr_data;
wr_ptr <= wr_ptr + 1;
if (wr_ptr == 4'd16) wr_ptr <= 4'd0;
empty <= 1'b0;
if (wr_ptr == rd_ptr) full <= 1'b1;
end
if (rd_en && !empty) begin
rd_data <= mem[rd_ptr];
rd_ptr <= rd_ptr + 1;
if (rd_ptr == 4'd16) rd_ptr <= 4'd0;
full <= 1'b0;
if (rd_ptr == wr_ptr) empty <= 1'b1;
end
end
end
```
在时钟上升沿时,如果复位信号为1,则将指针和状态变量重置。否则,如果写入使能为1且FIFO未满,则将数据写入存储器,并将写入指针加1。如果写入指针达到最大值,则将其重新设置为0。接着,将空状态变量设置为0,并检查FIFO是否已满。如果读取使能为1且FIFO非空,则将数据从存储器读出,并将读取指针加1。如果读取指针达到最大值,则将其重新设置为0。接着,将满状态变量设置为0,并检查FIFO是否为空。
最后,我们需要在顶层模块中实例化FIFO:
```
fifo my_fifo (
.clk(clk),
.rst(rst),
.wr_en(wr_en),
.rd_en(rd_en),
.wr_data(wr_data),
.rd_data(rd_data),
.empty(empty),
.full(full)
);
```
这样就完成了一个简单的Verilog FIFO生成。