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8f14f93d7e
Author | SHA1 | Date |
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8f14f93d7e | |
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ee1795a3e0 |
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@ -1,3 +1,8 @@
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# ic_com
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# ic_com
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数字芯片设计公共库
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数字芯片设计公共库
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## 目录结构
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- `lib/`:核心功能模块(如编码器、FIFO等)
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- `tb/`:各模块的仿真测试平台
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- `doc/`:文档与使用说明
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@ -0,0 +1,57 @@
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# ic_com 库功能简介
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## 目录结构
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- `lib/`:核心功能模块(如编码器、FIFO等)
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- `tb/`:各模块的仿真测试平台
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- `doc/`:文档与使用说明
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## 主要功能模块
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### 1. 编码/解码
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- `enc_dec/oh_bin/oh2bin.sv`:参数化 one-hot 到二进制编码器,支持面积/频率优化,适用于高性能和低功耗场景。
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### 2. FIFO
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- `fifo/sync/fifo_sync.sv`:同步FIFO,支持参数化数据宽度和深度,适合多场景缓存。
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## 仿真与验证
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- `tb/enc_dec/oh_bin/oh2bin_tb.sv`:oh2bin编码器的时序仿真测试,支持自动化验证。
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- `tb/fifo/sync/fifo_sync_tb.sv`:同步FIFO的功能仿真测试。
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## 波形与调试
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- 推荐使用VCS仿真,支持FSDB波形输出,便于使用Verdi/KDB调试。
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## 快速仿真命令
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见下方示例。
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# VCS仿真命令示例
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## 1. 生成.f文件(文件列表)
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- 默认各模块`.f`文件需要配置环境变量`IC_COM_DIR`为仓库根目录。
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- `lib.f`:包含所有lib目录下的源文件
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- `tb.f`:包含所有tb目录下的测试平台文件
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## 2. 推荐VCS命令(含FSDB波形与KDB调试)
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```sh
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vcs -full64 -sverilog -debug_access+all +v2k +vcs+lic+wait \
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-f lib.f -f tb.f \
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-l vcs.log \
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-kdb \
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+fsdbfile+${USER}_sim.fsdb \
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+fsdb+autoflush \
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+vcsd \
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+vcs+dumpvars+all \
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+vcs+fsdbon \
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+notimingcheck \
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+define+FSDB \
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+define+KDB
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```
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- 默认fsdb文件名为`${USER}_sim.fsdb`,可自动区分不同用户仿真结果。
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- 支持KDB调试,推荐配合Verdi使用。
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## 3. 运行仿真
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```sh
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./simv
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```
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@ -0,0 +1,4 @@
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// doc/lib.f: ic_com库所有核心源文件,引用各子库f文件
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lib/enc_dec/oh_bin/oh_bin.f
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lib/fifo/sync/sync.f
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@ -0,0 +1,2 @@
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$IC_COM_DIR/lib/enc_dec/oh_bin/oh2bin.sv
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$IC_COM_DIR/tb/enc_dec/oh_bin/oh2bin_tb.sv
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@ -0,0 +1,2 @@
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$IC_COM_DIR/lib/fifo/sync/fifo_sync.sv
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$IC_COM_DIR/tb/fifo/sync/fifo_sync_tb.sv
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@ -0,0 +1,4 @@
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// doc/tb.f: ic_com库所有测试平台文件,引用各子库f文件
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lib/enc_dec/oh_bin/oh_bin.f
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lib/fifo/sync/sync.f
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@ -0,0 +1 @@
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// 已合并到 ../../../../lib/enc_dec/oh_bin/oh_bin.f
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@ -0,0 +1 @@
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// 已合并到 ../../../../lib/fifo/sync/sync.f
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@ -0,0 +1,3 @@
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// lib.f: ic_com库所有核心源文件
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lib/enc_dec/oh_bin/oh2bin.sv
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lib/fifo/sync/fifo_sync.sv
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@ -0,0 +1,44 @@
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// =============================================================
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// 模块名称:oh2bin
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// 功能描述:参数化 one-hot 到二进制编码器
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// 参数:
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// WIDTH - one-hot 输入宽度
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// AREA_OPT- 1: 面积优化,0: 频率优化
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// =============================================================
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module oh2bin #(
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parameter WIDTH = 8, // one-hot 输入宽度
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parameter AREA_OPT = 1 // 1: 面积优化,0: 频率优化
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)(
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input logic [WIDTH-1:0] oh, // one-hot 输入
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output logic [$clog2(WIDTH)-1:0] bin // 二进制输出
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);
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// =========================================================
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// 面积优化方案:使用for循环,优先节省面积
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// =========================================================
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generate
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if (AREA_OPT) begin : gen_area_opt
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always_comb begin
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bin = '0;
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for (int i = 0; i < WIDTH; i++) begin
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if (oh[i]) bin = i[$clog2(WIDTH)-1:0];
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end
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end
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end else begin : gen_speed_opt
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// =========================================================
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// 频率优化方案:并行掩码法,参考pulp-platform/common_cells实现
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// =========================================================
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for (genvar j = 0; j < $clog2(WIDTH); j++) begin : gen_jl
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logic [WIDTH-1:0] tmp_mask; //xinb:bin每1bit的掩码,实际上取巧了。相当于是逆向思维。还可以正向编码,待补充.
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for (genvar i = 0; i < WIDTH; i++) begin : gen_il
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logic [$clog2(WIDTH)-1:0] tmp_i;
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assign tmp_i = i[$clog2(WIDTH)-1:0];
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assign tmp_mask[i] = tmp_i[j];
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end
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assign bin[j] = |(tmp_mask & oh);
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end
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|
end
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endgenerate
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endmodule
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@ -0,0 +1,3 @@
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// tb.f: ic_com库所有测试平台文件
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tb/enc_dec/oh_bin/oh2bin_tb.sv
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tb/fifo/sync/fifo_sync_tb.sv
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@ -0,0 +1,78 @@
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// =============================================================
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// 测试模块:oh2bin_tb
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// 功能描述:onehot到bin编码器仿真测试,默认频率优化方案
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// 仿真时钟频率:1GHz,周期1ns
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// =============================================================
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`timescale 1ns/1ps
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module oh2bin_tb;
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parameter WIDTH = 8;
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parameter BINW = $clog2(WIDTH);
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logic clk;
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logic rst_n;
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logic [WIDTH-1:0] oh;
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logic [BINW-1:0] bin;
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logic [BINW-1:0] bin_q;
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// 实例化被测模块,AREA_OPT=0为频率优化方案
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oh2bin #(
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.WIDTH(WIDTH),
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.AREA_OPT(0)
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) dut (
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.oh(oh),
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.bin(bin)
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);
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// 时钟生成
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// 仿真时钟频率:1GHz,周期1ns
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initial clk = 0;
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always #0.5 clk = ~clk; // 1ns周期,1GHz
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// 采样输出
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always_ff @(posedge clk or negedge rst_n) begin
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if (!rst_n)
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bin_q <= '0;
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else
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bin_q <= bin;
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end
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// 参考模型
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function [BINW-1:0] ref_oh2bin(input [WIDTH-1:0] oh_in);
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integer i;
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ref_oh2bin = '0;
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for (i = 0; i < WIDTH; i = i + 1) begin
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if (oh_in[i]) ref_oh2bin = i[BINW-1:0];
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end
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endfunction
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initial begin
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rst_n = 0;
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oh = '0;
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#20;
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rst_n = 1;
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$display("==== oh2bin 频率优化方案时序仿真 ====");
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for (int i = 0; i < WIDTH; i++) begin
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@(negedge clk);
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oh = '0;
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oh[i] = 1'b1;
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@(negedge clk);
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if (bin_q !== ref_oh2bin(oh)) begin
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$display("[ERROR] oh=%b, bin=%0d, ref=%0d", oh, bin_q, ref_oh2bin(oh));
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end else begin
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$display("[PASS] oh=%b, bin=%0d", oh, bin_q);
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end
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end
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// 非法输入测试
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@(negedge clk);
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oh = '0;
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@(negedge clk);
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$display("[INFO] all zero input, bin=%0d", bin_q);
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@(negedge clk);
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oh = '1;
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@(negedge clk);
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$display("[INFO] all one input, bin=%0d", bin_q);
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$display("==== 测试结束 ====");
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$finish;
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end
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endmodule
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@ -1,4 +1,9 @@
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// =============================================================
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// 测试模块:fifo_sync_tb
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// 功能描述:同步FIFO仿真测试
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// 仿真时钟频率:1GHz,周期0.5ns
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`timescale 1ns/1ps
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`timescale 1ns/1ps
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module fifo_sync_tb;
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module fifo_sync_tb;
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@ -37,9 +42,10 @@ module fifo_sync_tb;
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.err(err)
|
.err(err)
|
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);
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);
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// 仿真时钟频率:1GHz,周期0.5ns
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// 时钟生成
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// 时钟生成
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initial clk = 0;
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initial clk = 0;
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always #5 clk = ~clk;
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always #0.25 clk = ~clk; // 0.5ns周期,1GHz
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// 复位
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// 复位
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initial begin
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initial begin
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