Merge dev to main. #1
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@ -0,0 +1,83 @@
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// 同步FIFO模块,可参数化配置
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module fifo_sync #(
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parameter DATA_WIDTH = 8, // 数据位宽
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parameter DEPTH = 16, // FIFO深度
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parameter USE_RAM = 0, // 是否使用RAM存储(0: 寄存器数组, 1: RAM)
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parameter OUT_REG = 1 // 输出是否为reg型(1: 输出寄存器, 0: 直通)
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)(
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input wire clk,
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input wire rst_n,
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input wire wr_en,
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input wire [DATA_WIDTH-1:0] din,
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input wire rd_en,
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output wire [DATA_WIDTH-1:0] dout,
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output wire empty,
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output wire full,
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output wire [$clog2(DEPTH):0] data_count
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);
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localparam ADDR_WIDTH = $clog2(DEPTH);
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reg [ADDR_WIDTH:0] wr_ptr, rd_ptr;
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reg [DATA_WIDTH-1:0] mem [0:DEPTH-1];
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reg [DATA_WIDTH-1:0] dout_reg;
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wire [DATA_WIDTH-1:0] dout_wire;
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// 写操作
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always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
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if (!rst_n) begin
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wr_ptr <= 0;
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end else if (wr_en && !full) begin
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wr_ptr <= wr_ptr + 1'b1;
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end
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end
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// 读操作
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always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
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if (!rst_n) begin
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rd_ptr <= 0;
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end else if (rd_en && !empty) begin
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rd_ptr <= rd_ptr + 1'b1;
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||||
end
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end
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// 数据计数
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assign data_count = wr_ptr - rd_ptr;
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assign empty = (wr_ptr == rd_ptr);
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assign full = (data_count == DEPTH);
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generate
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if (USE_RAM) begin : USE_RAM_BLOCK
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// RAM实现(可替换为实际RAM IP)
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always @(posedge clk) begin
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if (wr_en && !full)
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mem[wr_ptr[ADDR_WIDTH-1:0]] <= din;
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end
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assign dout_wire = mem[rd_ptr[ADDR_WIDTH-1:0]];
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end else begin : USE_REG_BLOCK
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// 寄存器数组实现
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always @(posedge clk) begin
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if (wr_en && !full)
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mem[wr_ptr[ADDR_WIDTH-1:0]] <= din;
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||||
end
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||||
assign dout_wire = mem[rd_ptr[ADDR_WIDTH-1:0]];
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||||
end
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endgenerate
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// 输出寄存器可选
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generate
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if (OUT_REG) begin : OUT_REG_BLOCK
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always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
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if (!rst_n)
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dout_reg <= {DATA_WIDTH{1'b0}};
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else if (rd_en && !empty)
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dout_reg <= dout_wire;
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end
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assign dout = dout_reg;
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||||
end else begin : OUT_WIRE_BLOCK
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assign dout = dout_wire;
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||||
end
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endgenerate
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||||
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||||
endmodule
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@ -0,0 +1,108 @@
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`timescale 1ns/1ps
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||||
module fifo_sync_tb;
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parameter DATA_WIDTH = 8;
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parameter DEPTH = 16;
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parameter USE_RAM = 0;
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||||
parameter OUT_REG = 1;
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||||
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||||
reg clk;
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||||
reg rst_n;
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||||
reg wr_en;
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||||
reg [DATA_WIDTH-1:0] din;
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||||
reg rd_en;
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||||
wire [DATA_WIDTH-1:0] dout;
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wire empty;
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||||
wire full;
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||||
wire [$clog2(DEPTH):0] data_count;
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// 实例化DUT
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||||
fifo_sync #(
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.DATA_WIDTH(DATA_WIDTH),
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.DEPTH(DEPTH),
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||||
.USE_RAM(USE_RAM),
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||||
.OUT_REG(OUT_REG)
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||||
) dut (
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.clk(clk),
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||||
.rst_n(rst_n),
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||||
.wr_en(wr_en),
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||||
.din(din),
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||||
.rd_en(rd_en),
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||||
.dout(dout),
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||||
.empty(empty),
|
||||
.full(full),
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||||
.data_count(data_count)
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||||
);
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// 时钟生成
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initial clk = 0;
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always #5 clk = ~clk;
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// 复位
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initial begin
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rst_n = 0;
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wr_en = 0;
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rd_en = 0;
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din = 0;
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#20;
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||||
rst_n = 1;
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||||
end
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// 主测试流程
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initial begin
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wait(rst_n == 1);
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@(negedge clk);
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// 写入DEPTH个数据
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for (int i = 0; i < DEPTH; i++) begin
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@(negedge clk);
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wr_en = 1;
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din = i;
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rd_en = 0;
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end
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@(negedge clk);
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||||
wr_en = 0;
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||||
// 检查full信号
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||||
if (!full) $display("[TB][ERROR] FIFO未满!");
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||||
else $display("[TB][INFO] FIFO已满!");
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||||
// 读出DEPTH个数据
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for (int i = 0; i < DEPTH; i++) begin
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@(negedge clk);
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wr_en = 0;
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rd_en = 1;
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||||
end
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@(negedge clk);
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rd_en = 0;
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// 检查empty信号
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if (!empty) $display("[TB][ERROR] FIFO未空!");
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||||
else $display("[TB][INFO] FIFO已空!");
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||||
// 交错写读
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for (int i = 0; i < 8; i++) begin
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||||
@(negedge clk);
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||||
wr_en = 1;
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||||
din = i + 100;
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||||
rd_en = 1;
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||||
end
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||||
@(negedge clk);
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||||
wr_en = 0;
|
||||
rd_en = 0;
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||||
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||||
#20;
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$display("[TB][INFO] 测试结束");
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$finish;
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||||
end
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||||
// 监控输出
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||||
always @(posedge clk) begin
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||||
if (wr_en && !full)
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||||
$display("[TB][WRITE] @%0t: din=%0d, wr_ptr=%0d", $time, din, dut.wr_ptr);
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||||
if (rd_en && !empty)
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||||
$display("[TB][READ ] @%0t: dout=%0d, rd_ptr=%0d", $time, dout, dut.rd_ptr);
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||||
end
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||||
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||||
endmodule
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