用verilog写一个多比特快时钟转慢时钟的FIFO
时间: 2024-05-11 16:17:14 浏览: 156
好的,以下是一个简单的Verilog代码,可以实现4比特的快时钟转慢时钟的FIFO:
```verilog
module fifo_fast_to_slow (
input clk_fast, // 快时钟输入
input rst, // 复位信号
input [3:0] data_in, // 快时钟数据输入
input wr_en, // 写使能信号
input rd_en, // 读使能信号
output reg [3:0] data_out, // 慢时钟数据输出
output reg full, // FIFO满标志
output reg empty // FIFO空标志
);
parameter depth = 8; // FIFO深度
reg [3:0] mem [0:depth-1]; // FIFO存储器
reg [2:0] wr_ptr, rd_ptr; // 写和读指针
reg [2:0] cnt; // FIFO元素计数器
reg [2:0] div_cnt = 0; // 时钟分频计数器
always @(posedge clk_fast or posedge rst) begin
if(rst) begin
wr_ptr <= 0;
rd_ptr <= 0;
cnt <= 0;
full <= 0;
empty <= 1;
end
else begin
// 写操作
if(wr_en && !full) begin
mem[wr_ptr] <= data_in;
wr_ptr <= wr_ptr + 1;
cnt <= cnt + 1;
if(wr_ptr == depth-1) wr_ptr <= 0;
end
// 读操作
if(rd_en && !empty) begin
data_out <= mem[rd_ptr];
rd_ptr <= rd_ptr + 1;
cnt <= cnt - 1;
if(rd_ptr == depth-1) rd_ptr <= 0;
end
// 更新FIFO满和空标志
full <= (cnt == depth);
empty <= (cnt == 0);
end
end
always @(posedge clk_slow or posedge rst) begin
if(rst) begin
div_cnt <= 0;
end
else begin
// 慢时钟下降沿时进行数据输出
if(div_cnt == 7) begin
data_out <= mem[rd_ptr];
if(rd_en && !empty) begin
rd_ptr <= rd_ptr + 1;
cnt <= cnt - 1;
if(rd_ptr == depth-1) rd_ptr <= 0;
end
empty <= (cnt == 1);
end
// 更新时钟分频计数器
div_cnt <= div_cnt + 1;
if(div_cnt == 8) div_cnt <= 0;
end
end
endmodule
```
这个FIFO模块有一个快时钟输入`clk_fast`,一个复位信号`rst`,一个4比特的快时钟数据输入`data_in`,一个写使能信号`wr_en`,一个读使能信号`rd_en`,一个慢时钟数据输出`data_out`,一个FIFO满标志`full`和一个FIFO空标志`empty`。
在快时钟下降沿时,数据可以被写入FIFO,同时可以从FIFO中读取数据。在慢时钟下降沿时,数据会被从FIFO中读出并输出。为了保证输出的数据速率与慢时钟速率相匹配,这里使用了一个3比特的时钟分频计数器`div_cnt`,在快时钟下降沿时更新,当`div_cnt`计数到7时,表示已经计满8个快时钟周期,此时在慢时钟下降沿时进行数据输出。这样就能够实现快时钟转慢时钟的FIFO。
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