verilog语言用fifo实现3x3矩阵

下面是使用Verilog语言实现3x3矩阵的FIFO队列的代码示例：

module fifo_3x3_matrix (
    input clk,       // 时钟信号
    input rst_n,     // 复位信号，低电平有效
    input wr_en,     // 写使能信号
    input [7:0] din, // 写入数据
    input rd_en,     // 读使能信号
    output [7:0] dout // 读出数据
);

parameter WIDTH = 8; // 数据位宽
parameter SIZE = 9;  // FIFO队列大小，即3x3矩阵元素个数

reg [WIDTH-1:0] fifo [SIZE-1:0]; // FIFO队列
reg wr_ptr, rd_ptr;              // 写指针和读指针

// 写操作
always @(posedge clk) begin
    if (rst_n == 1'b0) begin
        wr_ptr <= 0;
    end else if (wr_en == 1'b1) begin
        fifo[wr_ptr] <= din;
        wr_ptr <= (wr_ptr == SIZE-1) ? 0 : wr_ptr+1;
    end
end

// 读操作
always @(posedge clk) begin
    if (rst_n == 1'b0) begin
        rd_ptr <= 0;
    end else if (rd_en == 1'b1) begin
        dout <= fifo[rd_ptr];
        rd_ptr <= (rd_ptr == SIZE-1) ? 0 : rd_ptr+1;
    end
end

endmodule

以上代码实现了一个带有读写指针的FIFO队列，可以存储8位宽的数据。在这个FIFO队列中，可以将9个元素按行优先顺序写入队列中，并逐个读取出来填充到3x3矩阵中。

下面是使用Verilog语言实现3x3矩阵的代码示例：

module matrix_3x3 (
    input clk,       // 时钟信号
    input rst_n,     // 复位信号，低电平有效
    input [7:0] din, // 写入数据
    input wr_en,     // 写使能信号
    input rd_en,     // 读使能信号
    output [7:0] dout // 读出数据
);

parameter WIDTH = 8; // 数据位宽
parameter SIZE = 9;  // FIFO队列大小，即3x3矩阵元素个数

wire rd_en_fifo = (wr_en == 1'b1) ? 1'b1 : rd_en; // FIFO读使能信号
wire wr_en_fifo = (rd_en == 1'b1) ? 1'b1 : wr_en; // FIFO写使能信号

fifo_3x3_matrix fifo (
    .clk(clk),
    .rst_n(rst_n),
    .din(din),
    .wr_en(wr_en_fifo),
    .rd_en(rd_en_fifo),
    .dout(dout)
);

reg [WIDTH-1:0] matrix [2:0][2:0]; // 3x3矩阵

// 写操作
always @(posedge clk) begin
    if (rst_n == 1'b0) begin
        matrix[0][0] <= 8'h00;
        matrix[0][1] <= 8'h00;
        matrix[0][2] <= 8'h00;
        matrix[1][0] <= 8'h00;
        matrix[1][1] <= 8'h00;
        matrix[1][2] <= 8'h00;
        matrix[2][0] <= 8'h00;
        matrix[2][1] <= 8'h00;
        matrix[2][2] <= 8'h00;
    end else if (wr_en == 1'b1) begin
        case (fifo.rd_ptr)
            0: matrix[0][0] <= din;
            1: matrix[0][1] <= din;
            2: matrix[0][2] <= din;
            3: matrix[1][0] <= din;
            4: matrix[1][1] <= din;
            5: matrix[1][2] <= din;
            6: matrix[2][0] <= din;
            7: matrix[2][1] <= din;
            8: matrix[2][2] <= din;
        endcase
    end
end

// 读操作
always @(posedge clk) begin
    if (rst_n == 1'b0) begin
        dout <= 8'h00;
    end else if (rd_en == 1'b1) begin
        case ({fifo.wr_ptr, fifo.rd_ptr})
            9'b000000000: dout <= matrix[0][0];
            9'b000000001: dout <= matrix[0][1];
            9'b000000010: dout <= matrix[0][2];
            9'b000000011: dout <= matrix[1][0];
            9'b000000100: dout <= matrix[1][1];
            9'b000000101: dout <= matrix[1][2];
            9'b000000110: dout <= matrix[2][0];
            9'b000000111: dout <= matrix[2][1];
            9'b000001000: dout <= matrix[2][2];
            default: dout <= 8'h00;
        endcase
    end
end

endmodule

以上代码实现了一个可以存储3x3矩阵的模块，其中使用了上面实现的FIFO队列。在这个模块中，可以将9个元素按行优先顺序写入FIFO队列中，并逐个读取出来填充到3x3矩阵中。