fpga 同步fifo

FIFO
基础知识

FIFO(First In First Out,即先入先出),是一种数据缓存器,用来实现数据先入先出
的读写方式。在 FPGA 或者 ASIC 中使用到的 FIFO 一般指的是对数据的存储具有先入先出
特性的缓存器,常被用于多比特 数据跨时钟域的转换、读写数据带宽不同步等场合。
FIFO 本质上是由 RAM 加读写控制逻辑构成的一种先进先出的数据缓冲器,其与普通
存储器 RAM 的 区别在于 FIFO 没有外部读写地址线,使用起来非常简单,但 FIFO 只能顺
序写入数据,并按顺序读出数 据,其数据地址由内部读写指针自动加 1 完成,不能像普通
存储器那样可以由地址线决定读取或写入某个指定的地址,不过也正是因为这个特性,使得
FIFO 在使用时并不存在像 RAM 那样的读写冲突问题。
根据 FIFO 工作的时钟域,可以将 FIFO 分为同步 FIFO 和异步 FIFO。
同步 FIFO 是指读时钟和写时钟 为同一个时钟,在时钟沿来临时同时发生读写操作,常
用于两边数据处理带宽不一致的临时缓冲。
异步 FIFO 是指读写时钟不一致,读写时钟是互相独立的,一般用于数据信号跨时钟阈
处理。
在这里插入图片描述

`timescale 1ns / 1psmodule top_fifo(input   wire  clk  ,input   wire  rst_n,output  wire  tx   );reg [7:0] cunt ;wire      wr_en;
wire [7:0]dout ;
wire      full ;
wire      empyt;
wire      tx   ;
wire      busy ;
reg  [3:0]cunt_t; 
wire      vled ;
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)cunt<=0;else if(cunt==11) cunt<=cunt;  //只写入一次elsecunt<=cunt+1;    
end
assign wr_en=(cunt<11)?1:0;  //只写入一次
always @(posedge clk) beginif(!rst_n)cunt_t<=0;else if(busy==0&&wr_en==0)begin //tx中state是空闲状态并且wr_en已经写入if(cunt_t==3)               //每次只读出一位所以每次读取只记一次                cunt_t<=cunt_t;elsecunt_t<=cunt_t+1;endelsecunt_t<=0;
end
assign rd_en=(cunt_t==1)?1:0;    //因为要想一位一位读出就需要rd_en每次读一位只制高1个时钟周期
assign vled =(cunt_t==2&dout<10)?1:0;fifo_generator_0 u_fifo (.clk  (clk    ),      // input wire clk.srst (~rst_n ),    // input wire srst 复位信号 高电平复位.din  (cunt   ),      // input wire [7 : 0] din 输入数据.wr_en(wr_en  ),  // input wire wr_en 写使能 .rd_en(rd_en  ),  // input wire rd_en 读使能 .dout (dout   ),    // output wire [7 : 0] dout 读数据.full (full   ),    // output wire full          满标志.empty(empty  )  // output wire empty            空标志
);tx#(/*parameter*/  .CLK_DIV (50_000_000) ,/*parameter*/  .BIT     ( 115200 )   
)u_tx(/*input        */ . clk  (clk  ),/*input        */ . rst_n(rst_n),/*input   [7:0]*/ . data (dout ),/*input        */ . vled (vled ),/*output  reg  */ . tx   (tx   ),. busy (busy )  );endmodule

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