module fifo ( input clk, rst, wr_en, rd_en, input [7:0] wr_data, output [7:0] rd_data, output empty, full, almost_full, almost_empty ); parameter BUF_DEPTH = 4; reg [7:0] buffer [0:BUF_DEPTH-1]; reg [1:0] head, tail; reg [2:0] count; assign empty = (count == 0); assign full = (count == BUF_DEPTH); assign almost_full = (count == BUF_DEPTH-1); assign almost_empty = (count == 1); always @(posedge clk or negedge rst) begin if(!rst) begin head <= 0; tail <= 0; count <= 0; end else begin if(wr_en && !full) begin buffer[head] <= wr_data; head <= (head + 1) % BUF_DEPTH; count <= count + 1; end if(rd_en && !empty) begin rd_data <= buffer[tail]; tail <= (tail + 1) % BUF_DEPTH; count <= count - 1; end end end endmodule
时间: 2024-04-26 10:23:55 浏览: 27
这段代码是一个Verilog实现的FIFO模块,它的作用是实现一个先进先出的数据缓存。模块的输入输出和标志如下:
输入:
- clk:时钟信号;
- rst:复位信号;
- wr_en:写入使能信号;
- rd_en:读出使能信号;
- wr_data:写入的数据。
输出:
- rd_data:读出的数据;
- empty:FIFO为空标志;
- full:FIFO为满标志;
- almost_full:FIFO几乎为满标志;
- almost_empty:FIFO几乎为空标志。
参数:
- BUF_DEPTH:FIFO的深度。
具体实现:
- buffer:用于存储队列数据的数组;
- head:指向队列头部的索引;
- tail:指向队列尾部的索引;
- count:队列中元素的数量。
FIFO模块的实现采用了时序逻辑,使用了always块,对于时钟上升沿的变化和复位信号的变化作出反应。在时钟上升沿时,如果写使能为1且队列未满,将数据写入队列中;如果读使能为1且队列不为空,从队列中读取数据。如果复位信号为0,则将队列清空。
相关问题
module sync_fifo ( input clk1, rst1, // 发送时钟域的时钟和复位信号 input clk2, rst2, // 接收时钟域的时钟和复位信号 input [7:0] data_in, // 发送时钟域的数据输入 output [7:0] data_out // 接收时钟域的数据输出 ); reg [7:0] fifo [0:7]; // FIFO 缓存器,使用 8 个字节来存储数据 reg wr_en, rd_en; // 写使能和读使能信号 reg [2:0] wr_ptr, rd_ptr; // 写指针和读指针 always @(posedge clk1 or negedge rst1) begin if (~rst1) begin wr_en <= 0; wr_ptr <= 0; end else begin wr_en <= 1; wr_ptr <= (wr_ptr == 7) ? 0 : (wr_ptr + 1); fifo[wr_ptr] <= data_in; end end always @(posedge clk2 or negedge rst2) begin if (~rst2) begin rd_en <= 0; rd_ptr <= 0; end else begin rd_en <= 1; rd_ptr <= (rd_ptr == 7) ? 0 : (rd_ptr + 1); data_out <= fifo[rd_ptr];中else begin wr_en <= 1; wr_ptr <= (wr_ptr == 7) ? 0 : (wr_ptr + 1); fifo[wr_ptr] <= data_in;这段代码啥意思
这段代码是一个同步 FIFO 模块的 Verilog 实现。它有两个时钟域,一个是发送时钟域,一个是接收时钟域。数据从发送时钟域输入,经过 FIFO 缓存器存储后,输出到接收时钟域。写指针和读指针分别指向当前可写入数据的位置和当前可读出数据的位置。写使能和读使能信号分别控制写入和读出数据的操作。当写指针或读指针达到缓存器的末尾时,它们会回到缓存器的开头。
将下面的verilog文件改成VHDL文件“ module Time_sample( input i_clk , input i_rst , input i_ADC_clk , input [9:0] i_ADC , output o_ADC_valid , output[9:0] o_ADC ); parameter SAMPLE_TIME = 2000000000 ; parameter CLK_TIME = 20 ; parameter SIMPLE_CNT_NUM = SAMPLE_TIME/CLK_TIME ; wire [9:0] w_sync_ADC_data; wire w_empty ; sync_fifo sync_fifo_inst ( .wr_clk( i_ADC_clk ), .wr_rst( i_rst ), .rd_clk( i_clk ), .rd_rst( i_rst ), .din ( i_ADC ), .wr_en ( 1'b1 ), .rd_en ( 1'b1 ), .dout ( w_sync_ADC_data ), .full ( ), .empty ( w_empty ) ); reg [31:0] r_simple_cnt = 32'd0; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst == 1'b1) r_simple_cnt <= 32'd0; else if(r_simple_cnt >= SIMPLE_CNT_NUM - 1'b1) r_simple_cnt <= 32'd0; else r_simple_cnt <= r_simple_cnt + 1'b1; end wire w_sample_en = (r_simple_cnt == SIMPLE_CNT_NUM - 1'b1); reg [7:0] r_ADC_data = 8'd0; reg r_ADC_valid = 1'd0 ; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst == 1'b1)begin r_ADC_data <= 8'd0; r_ADC_valid <= 1'd0 ; end else if(w_sample_en)begin r_ADC_data <= w_sync_ADC_data; r_ADC_valid <= 1'b1; end else r_ADC_valid <= 1'b0; end assign o_ADC_valid = r_ADC_valid ; assign o_ADC = r_ADC_data ; endmodule ”
下面是将verilog文件改成VHDL文件后的代码:
```vhdl
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.numeric_std.all;
entity Time_sample is
port (
i_clk : in std_logic;
i_rst : in std_logic;
i_ADC_clk : in std_logic;
i_ADC : in std_logic_vector(9 downto 0);
o_ADC_valid : out std_logic;
o_ADC : out std_logic_vector(9 downto 0)
);
end entity;
architecture rtl of Time_sample is
constant SAMPLE_TIME : integer := 2000000000;
constant CLK_TIME : integer := 20;
constant SIMPLE_CNT_NUM : integer := SAMPLE_TIME/CLK_TIME;
signal w_sync_ADC_data : std_logic_vector(9 downto 0);
signal w_empty : std_logic;
component sync_fifo is
port (
wr_clk : in std_logic;
wr_rst : in std_logic;
rd_clk : in std_logic;
rd_rst : in std_logic;
din : in std_logic_vector(9 downto 0);
wr_en : in std_logic;
rd_en : in std_logic;
dout : out std_logic_vector(9 downto 0);
full : out std_logic;
empty : out std_logic
);
end component;
signal r_simple_cnt : unsigned(31 downto 0) := (others => '0');
signal r_ADC_data : std_logic_vector(7 downto 0) := (others => '0');
signal r_ADC_valid : std_logic := '0';
begin
sync_fifo_inst : sync_fifo
port map (
wr_clk => i_ADC_clk,
wr_rst => i_rst,
rd_clk => i_clk,
rd_rst => i_rst,
din => i_ADC,
wr_en => '1',
rd_en => '1',
dout => w_sync_ADC_data,
full => open,
empty => w_empty
);
process (i_clk)
begin
if rising_edge(i_clk) then
if i_rst = '1' then
r_simple_cnt <= (others => '0');
elsif r_simple_cnt >= SIMPLE_CNT_NUM - 1 then
r_simple_cnt <= (others => '0');
else
r_simple_cnt <= r_simple_cnt + 1;
end if;
end if;
end process;
process (i_clk)
begin
if rising_edge(i_clk) then
if i_rst = '1' then
r_ADC_data <= (others => '0');
r_ADC_valid <= '0';
elsif r_simple_cnt = SIMPLE_CNT_NUM - 1 then
r_ADC_data <= w_sync_ADC_data(7 downto 0);
r_ADC_valid <= '1';
else
r_ADC_valid <= '0';
end if;
end if;
end process;
o_ADC_valid <= r_ADC_valid;
o_ADC <= r_ADC_data & w_sync_ADC_data(8 downto 0);
end architecture;
```
在VHDL中,需要使用`library`和`use`语句来导入需要使用的库和包。此外,VHDL中没有`wire`类型,需要使用`signal`来声明信号。VHDL中的`if`语句和Verilog中的`if`语句语法有所不同,需要使用`process`语句来实现。VHDL中的赋值语句使用`<=`符号。最后,需要使用`&`符号来实现连接操作。
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