verilog fifo
时间: 2023-08-26 11:07:19 浏览: 45
Verilog 中的 FIFO(First-In-First-Out)是一种数据结构,用于在两个或多个模块之间传输数据。FIFO 通常用于缓冲数据,以便发送者和接收者之间的速度不匹配时进行数据传输。
下面是一个基本的 Verilog FIFO 模块的示例:
```verilog
module fifo(
input clk,
input reset,
input read,
input write,
input [7:0] data_in,
output [7:0] data_out,
output full,
output empty
);
// 设置 FIFO 的深度
parameter depth = 16;
// 定义 FIFO 的数据结构
reg [7:0] fifo_data [0:depth-1];
reg [4:0] write_pointer = 0;
reg [4:0] read_pointer = 0;
// 定义 FIFO 的状态
reg [4:0] count = 0;
wire [4:0] next_count;
// 计算下一个状态
assign next_count = count + write - read;
// 计算 FIFO 是否为空或满
assign full = (next_count == depth);
assign empty = (next_count == 0);
// 写数据
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
write_pointer <= 0;
count <= 0;
end else if (write && !full) begin
fifo_data[write_pointer] <= data_in;
write_pointer <= write_pointer + 1;
count <= count + 1;
end
end
// 读数据
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
read_pointer <= 0;
end else if (read && !empty) begin
data_out <= fifo_data[read_pointer];
read_pointer <= read_pointer + 1;
count <= count - 1;
end
end
endmodule
```
该模块具有以下输入和输出:
- `clk`:时钟信号。
- `reset`:重置信号。
- `read`:读使能信号。
- `write`:写使能信号。
- `data_in`:写入的数据。
- `data_out`:读出的数据。
- `full`:FIFO 是否已满。
- `empty`:FIFO 是否为空。
其中,`depth` 参数定义了 FIFO 的深度,`fifo_data` 数组存储 FIFO 的数据,`write_pointer` 和 `read_pointer` 指向 FIFO 中下一个可写/可读的位置,`count` 表示 FIFO 中当前存储的数据量。
模块中的两个 `always` 块分别处理写和读操作。当写使能信号为高电平且 FIFO 未满时,将数据写入 FIFO 并更新指针和计数器。当读使能信号为高电平且 FIFO 不为空时,从 FIFO 中读取数据并更新指针和计数器。注意,在读操作中,`data_out` 的值将在下一个时钟周期中更新。
以上是一个简单的 Verilog FIFO 模块示例。在实际应用中,FIFO 的实现可能会更加复杂,并且需要考虑各种情况下的同步和异步数据传输。