同步FIFO与异步FIFO代码

时间: 2024-01-09 19:51:35 浏览: 74
同步FIFO代码: ```verilog module sync_fifo ( input clk, input rst, input wr_en, input rd_en, input [DATA_WIDTH-1:0] wr_data, output [DATA_WIDTH-1:0] rd_data, output full, output empty ); parameter ADDR_WIDTH = 4; parameter DATA_WIDTH = 8; parameter FIFO_DEPTH = 2**ADDR_WIDTH; reg [DATA_WIDTH-1:0] mem [0:FIFO_DEPTH-1]; reg [ADDR_WIDTH-1:0] wr_ptr; reg [ADDR_WIDTH-1:0] rd_ptr; reg [ADDR_WIDTH-1:0] count; wire [ADDR_WIDTH-1:0] new_wr_ptr; wire [ADDR_WIDTH-1:0] new_rd_ptr; assign full = (count == FIFO_DEPTH); assign empty = (count == 0); assign rd_data = mem[rd_ptr]; // Write pointer logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin wr_ptr <= 0; end else if (wr_en && !full) begin wr_ptr <= new_wr_ptr; end end assign new_wr_ptr = (wr_ptr + 1 == FIFO_DEPTH) ? 0 : wr_ptr + 1; // Read pointer logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin rd_ptr <= 0; end else if (rd_en && !empty) begin rd_ptr <= new_rd_ptr; end end assign new_rd_ptr = (rd_ptr + 1 == FIFO_DEPTH) ? 0 : rd_ptr + 1; // Count logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin count <= 0; end else if (wr_en && !full) begin count <= count + 1; end else if (rd_en && !empty) begin count <= count - 1; end end // Write data logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin mem <= '{default:1'b0}; end else if (wr_en && !full) begin mem[wr_ptr] <= wr_data; end end endmodule ``` 异步FIFO代码: ```verilog module async_fifo ( input clk, input rst, input wr_en, input rd_en, input [DATA_WIDTH-1:0] wr_data, output [DATA_WIDTH-1:0] rd_data, output full, output empty ); parameter ADDR_WIDTH = 4; parameter DATA_WIDTH = 8; parameter FIFO_DEPTH = 2**ADDR_WIDTH; reg [DATA_WIDTH-1:0] mem [0:FIFO_DEPTH-1]; reg [ADDR_WIDTH-1:0] wr_ptr; reg [ADDR_WIDTH-1:0] rd_ptr; reg [ADDR_WIDTH-1:0] count; reg [1:0] wr_sync; reg [1:0] rd_sync; wire [ADDR_WIDTH-1:0] new_wr_ptr; wire [ADDR_WIDTH-1:0] new_rd_ptr; assign full = (count == FIFO_DEPTH); assign empty = (count == 0); assign rd_data = mem[rd_ptr]; // Write pointer logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin wr_ptr <= 0; wr_sync <= 2'b00; end else begin case (wr_sync) 2'b00: if (wr_en && !full) begin wr_sync <= 2'b01; end 2'b01: if (wr_en) begin wr_ptr <= new_wr_ptr; wr_sync <= 2'b10; end 2'b10: wr_sync <= 2'b00; endcase end end assign new_wr_ptr = (wr_ptr + 1 == FIFO_DEPTH) ? 0 : wr_ptr + 1; // Read pointer logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin rd_ptr <= 0; rd_sync <= 2'b00; end else begin case (rd_sync) 2'b00: if (rd_en && !empty) begin rd_sync <= 2'b01; end 2'b01: if (rd_en) begin rd_ptr <= new_rd_ptr; rd_sync <= 2'b10; end 2'b10: rd_sync <= 2'b00; endcase end end assign new_rd_ptr = (rd_ptr + 1 == FIFO_DEPTH) ? 0 : rd_ptr + 1; // Count logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin count <= 0; end else begin if (wr_sync == 2'b01 && !full) begin count <= count + 1; end if (rd_sync == 2'b01 && !empty) begin count <= count - 1; end end end // Write data logic always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin mem <= '{default:1'b0}; end else begin if (wr_sync == 2'b01 && !full) begin mem[wr_ptr] <= wr_data; end end end endmodule ```
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