fifo的rdata_同步FIFO设计
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?我們常見的同步FIFO一般都是固定位寬輸入，固定位寬輸出的，因此他們之間的關(guān)系一般來說都是固定的，比較容易理解，網(wǎng)上也有很多類似的代碼去指導(dǎo)怎么編寫，在此不再贅述。如果突發(fā)奇想，添加一個選通信號wstrb呢？那么這個世界是不是就不太一樣了呀~~
假設(shè)題目如下：
編寫代碼，實現(xiàn)如下的同步FIFO功能，示意圖如下：
其中，clock為輸入時鐘；reset_n為復(fù)位信號，低有效；valid_in為輸入有效信號，當(dāng)輸入信號為無效信號時，數(shù)據(jù)不寫進(jìn)FIFO；wstrb為選通信號，當(dāng)其為0時，輸入數(shù)據(jù)的低8位有效，當(dāng)其為1時，輸入數(shù)據(jù)的低16位有效，當(dāng)其為2時，輸入數(shù)據(jù)的低32位有效，當(dāng)其為3時，輸入數(shù)據(jù)全部有效；data_in為輸入數(shù)據(jù)，每次數(shù)據(jù)為64位；valid_out為輸出有效信號；ready_in為FIFO狀態(tài)信號，當(dāng)為高時，證明FIFO內(nèi)部有足夠的空間存儲數(shù)據(jù)；data_out為輸出數(shù)據(jù)，32位寬。
上次把類似的題目給同學(xué)們作為實驗題，交上來的作業(yè)發(fā)現(xiàn)有很多bug，下次講講bug~
解題思路如下：
因為輸入可能是8位，也可能是16位，32位，64位有效，而輸出永遠(yuǎn)都是32位的，那么我們把fifo寬度定義為8位，深度定義為32位。從實際情況出發(fā)，假設(shè)每當(dāng)數(shù)據(jù)存儲大于24byte時，發(fā)送ready_in為0信號；每當(dāng)fifo中數(shù)據(jù)大于4byte時，就立即取出；每個時鐘存儲的數(shù)據(jù)，至少等待一個時鐘周期才能取出，不能同時刻取出...
最簡單的方法是使用sv編寫，因為sv中有quene，完美解決了Verilog需要讀寫指針或者計數(shù)器等問題，請注意，這種寫法是不可綜合的，可作為Testbench中的reference model 使用。
參考代碼如下所示：(本次僅給出SV代碼，下次給可綜合的RTL代碼，代碼僅供參考，不保證沒bug，有問題歡迎交流~)
`timescale 1ns / 100ps
?
//******************************************************************
?
// Author:SJTU_chen
// Date: 2019/10/26
// Version: v1.0
// Module Name: fifo-systemverilog
// Project Name: SystemVerilog Lab1
?
//*******************************************************************
?
module fifo_ref(
clock, reset_n, valid_in,wstrb,data_in,valid_out,ready_in,data_out
);
?
?
input clock;
input reset_n;
input valid_in;
input [1:0] wstrb;
input [63:0] data_in;
?
output [31:0] data_out;
output valid_out;
output ready_in;
?
logic [31:0] data_out;
logic valid_out;
logic ready_in;
logic [7:0] stack [$];
always@(posedge clock or negedge reset_n)
begin
if(!reset_n)
begin
stack.delete();
end
else if (valid_in&&ready_in) begin
casex (wstrb)
2'b00:
begin
stack.push_back(data_in[7:0]);
end
?
2'b01:
begin
stack.push_back(data_in[7:0]);
stack.push_back(data_in[15:8]);
end
?
2'b10:
begin
stack.push_back(data_in[7:0]);
stack.push_back(data_in[15:8]);
stack.push_back(data_in[23:16]);
stack.push_back(data_in[31:24]);
end
?
2'b11:
begin
stack.push_back(data_in[7:0]);
stack.push_back(data_in[15:8]);
stack.push_back(data_in[23:16]);
stack.push_back(data_in[31:24]);
stack.push_back(data_in[39:32]);
stack.push_back(data_in[47:40]);
stack.push_back(data_in[55:48]);
stack.push_back(data_in[63:56]);
end
endcase
end
end
?
always@(posedge clock or negedge reset_n)
begin
if(!reset_n)
begin
data_out <=32'b0;
valid_out <='0;
end
else if(wstrb==3&&valid_in==1&&stack.size>11)
fork
valid_out <= '1;
begin
data_out[7:0] =stack.pop_front;
data_out[15:8] =stack.pop_front;
data_out[23:16]=stack.pop_front;
data_out[31:24]=stack.pop_front;
end
join
else if(wstrb==2&&valid_in==1&&stack.size>7)
fork
valid_out <= '1;
begin
data_out[7:0] =stack.pop_front;
data_out[15:8] =stack.pop_front;
data_out[23:16]=stack.pop_front;
data_out[31:24]=stack.pop_front;
end
join
else if(wstrb==1&&valid_in==1&&stack.size>5)
fork
valid_out <= '1;
begin
data_out[7:0] =stack.pop_front;
data_out[15:8] =stack.pop_front;
data_out[23:16]=stack.pop_front;
data_out[31:24]=stack.pop_front;
end
join
else if(wstrb==0&&valid_in==1&&stack.size>4)
fork
valid_out <= '1;
begin
data_out[7:0] =stack.pop_front;
data_out[15:8] =stack.pop_front;
data_out[23:16]=stack.pop_front;
data_out[31:24]=stack.pop_front;
end
join
else if(valid_in==0&&stack.size>=4)
fork
valid_out <= '1;
begin
data_out[7:0] =stack.pop_front;
data_out[15:8] =stack.pop_front;
data_out[23:16]=stack.pop_front;
data_out[31:24]=stack.pop_front;
end
join
else
begin
valid_out <='0;
end
end
?
assign ready_in=(stack.size<=24);
endmodule
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的fifo的rdata_同步FIFO设计的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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