用Verilog设计一个同步FIFO电路,其中读写数据位宽为8bit,深度为32,要求写出其测试激励以及给出读空或写满的指示信号
时间: 2024-02-22 09:00:17 浏览: 80
好的,我了解了你的要求,我会根据你的要求来回答你的问题。
以下是一个基于 Verilog 的同步 FIFO 电路的设计:
```verilog
module synchronous_fifo (
input clk,
input rst,
input wr_en,
input rd_en,
input [7:0] data_in,
output [7:0] data_out,
output full,
output empty
);
parameter DEPTH = 32;
reg [7:0] mem [0:DEPTH-1];
reg [4:0] wr_ptr;
reg [4:0] rd_ptr;
reg [4:0] count;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
wr_ptr <= 0;
rd_ptr <= 0;
count <= 0;
end else begin
if (wr_en && !full) begin
mem[wr_ptr] <= data_in;
wr_ptr <= wr_ptr + 1;
count <= count + 1;
end
if (rd_en && !empty) begin
data_out <= mem[rd_ptr];
rd_ptr <= rd_ptr + 1;
count <= count - 1;
end
end
end
assign full = (count == DEPTH);
assign empty = (count == 0);
endmodule
```
这个同步 FIFO 电路有一个 8 位读写数据位宽和 32 的深度。在每个时钟上升沿时,它会根据写入和读取使能信号来写入或读取数据。full 和 empty 信号用于指示 FIFO 是否已满或已空。
为了测试这个电路,需要提供测试激励。以下是一个测试代码示例:
```verilog
module synchronous_fifo_test;
reg clk;
reg rst;
reg wr_en;
reg rd_en;
reg [7:0] data_in;
wire [7:0] data_out;
wire full;
wire empty;
synchronous_fifo dut (
.clk(clk),
.rst(rst),
.wr_en(wr_en),
.rd_en(rd_en),
.data_in(data_in),
.data_out(data_out),
.full(full),
.empty(empty)
);
initial begin
clk = 0;
forever #5 clk = ~clk;
end
initial begin
rst = 1;
wr_en = 0;
rd_en = 0;
data_in = 0;
#10 rst = 0;
end
initial begin
// test write data
wr_en = 1;
data_in = 8'h01;
#10;
data_in = 8'h02;
#10;
data_in = 8'h03;
#10;
data_in = 8'h04;
#10;
data_in = 8'h05;
#10;
wr_en = 0;
// test read data
rd_en = 1;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
rd_en = 0;
// test full and empty
wr_en = 1;
data_in = 8'h06;
#10;
data_in = 8'h07;
#10;
data_in = 8'h08;
#10;
data_in = 8'h09;
#10;
data_in = 8'h0A;
#10;
data_in = 8'h0B;
#10;
data_in = 8'h0C;
#10;
data_in = 8'h0D;
#10;
data_in = 8'h0E;
#10;
data_in = 8'h0F;
#10;
data_in = 8'h10;
#10;
wr_en = 0;
rd_en = 1;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
#10;
rd_en = 0;
#10 $finish;
end
endmodule
```
这个测试代码会写入一些数据,并读取它们,然后测试 full 和 empty 信号。在仿真中运行此测试代码,可以验证 FIFO 电路是否按预期工作。
我希望这能回答你的问题。
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