设计一个数据宽度为 8,深度为 4 的同步 FIFO;RST_B 为系统异步复 位,低电平有效;除 RST_B 外,所有输入信号同步于时钟 SYSCLK 的上升沿; FIFO 满时,FULL 为高电平 1,对 FIFO 的写操作无效; FIFO 空时,EMPTY 为高 电平 1,对 FIFO 的读操作无效。
时间: 2024-02-06 21:12:38 浏览: 108
同步FIFO设计.rar_fifo
好的,以下是基于Verilog HDL的同步FIFO的设计:
```verilog
module fifo_sync(
input clk, // 时钟信号
input rst_b, // 异步复位信号,低电平有效
input we, // 写使能信号
input re, // 读使能信号
input [7:0] data_in,// 写入数据
output reg [7:0] data_out, // 读出数据
output reg full, // FIFO满标志
output reg empty // FIFO空标志
);
parameter DEPTH = 4; // FIFO深度
reg [7:0] fifo [0:DEPTH-1]; // FIFO存储器
reg [1:0] wp; // 写指针
reg [1:0] rp; // 读指针
// 异步复位电路,确保在复位期间,FIFO处于空状态
always @ (posedge clk or negedge rst_b) begin
if (!rst_b) begin
wp <= 2'b00;
rp <= 2'b00;
full <= 1'b0;
empty <= 1'b1;
end
end
// 同步读写指针
always @ (posedge clk) begin
if (!rst_b) begin
wp <= 2'b00;
rp <= 2'b00;
full <= 1'b0;
empty <= 1'b1;
end else begin
if (we && !full) begin
fifo[wp] <= data_in;
wp <= wp + 1;
if (wp == DEPTH-1) full <= 1'b1;
if (!empty) empty <= 1'b0;
end
if (re && !empty) begin
data_out <= fifo[rp];
rp <= rp + 1;
if (rp == DEPTH-1) empty <= 1'b1;
if (!full) full <= 1'b0;
end
end
end
endmodule
```
在这个设计中,我们使用了一个深度为4,宽度为8的FIFO存储器来存储数据,使用了两个2位的指针wp和rp来记录写入和读出的位置。
异步复位电路在复位期间将指针和FIFO状态重置为初始状态。同步读写指针的代码中,我们通过判断we和re的值来进行读写操作,并在满或空状态时更新full和empty的值。
这是一个简单的同步FIFO设计,实现了题目要求的所有功能。当FIFO满时,写操作无效;当FIFO空时,读操作无效。
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