异步fifo_verilog实现
时间: 2023-11-11 09:05:44 浏览: 47
异步FIFO(First-In-First-Out,先进先出)是一种常见的数据缓冲器,用于在数据生产者和消费者之间传递数据。下面是一个基本的异步FIFO的Verilog实现示例:
```verilog
module AsyncFIFO (
input wire clk,
input wire rst,
input wire wr_en,
input wire rd_en,
input wire [DATA_WIDTH-1:0] wr_data,
output wire [DATA_WIDTH-1:0] rd_data,
output wire full,
output wire empty
);
parameter DEPTH = 16; // FIFO深度
parameter DATA_WIDTH = 8; // 数据宽度
reg [DATA_WIDTH-1:0] mem [0:DEPTH-1];
reg [DATA_WIDTH-1:0] rd_ptr;
reg [DATA_WIDTH-1:0] wr_ptr;
reg [DATA_WIDTH-1:0] next_wr_ptr;
reg [DATA_WIDTH-1:0] next_rd_ptr;
reg full, empty;
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
rd_ptr <= 0;
wr_ptr <= 0;
full <= 0;
empty <= 1;
end
else begin
rd_ptr <= next_rd_ptr;
wr_ptr <= next_wr_ptr;
full <= (next_wr_ptr == next_rd_ptr) && wr_en;
empty <= (next_wr_ptr == next_rd_ptr) && rd_en;
end
end
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
next_wr_ptr <= 0;
next_rd_ptr <= 0;
end
else begin
if (wr_en && !full)
next_wr_ptr <= wr_ptr + 1;
else
next_wr_ptr <= wr_ptr;
if (rd_en && !empty)
next_rd_ptr <= rd_ptr + 1;
else
next_rd_ptr <= rd_ptr;
end
end
assign rd_data = mem[rd_ptr];
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
mem[wr_ptr] <= 0;
end
else begin
if (wr_en && !full)
mem[wr_ptr] <= wr_data;
end
end
endmodule
```
这个异步FIFO模块包含了输入和输出端口,以及一些内部寄存器用于存储数据和指针。其中,`clk`是时钟信号,`rst`是复位信号,`wr_en`是写使能信号,`rd_en`是读使能信号,`wr_data`是写入数据,`rd_data`是输出数据,`full`表示FIFO是否已满,`empty`表示FIFO是否为空。
在时钟上升沿触发的过程中,根据输入的控制信号和当前状态,更新下一个时钟周期的指针和状态。同时,根据输入的写使能信号和当前状态,将写入数据存储到相应的位置。
这个异步FIFO模块可以根据需要进行参数化,包括FIFO的深度(DEPTH)和数据宽度(DATA_WIDTH)。
以上是一个基本的异步FIFO的Verilog实现示例,你可以根据实际需求进行修改和扩展。
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