题解 | #同步FIFO#

`timescale 1ns/1ns
/**********************************RAM************************************/
module dual_port_RAM #(parameter DEPTH = 16,
					   parameter WIDTH = 8)(
	 input wclk
	,input wenc
	,input [$clog2(DEPTH)-1:0] waddr  //深度对2取对数，得到地址的位宽。
	,input [WIDTH-1:0] wdata      	//数据写入
	,input rclk
	,input renc
	,input [$clog2(DEPTH)-1:0] raddr  //深度对2取对数，得到地址的位宽。
	,output reg [WIDTH-1:0] rdata 		//数据输出
);
    reg [WIDTH-1:0] ram1 [0:DEPTH-1];
    
    //write data
    always @(posedge wclk) begin
        if (wenc) begin
            ram1[waddr] <= wdata;
        end
    end
    
    //read data
    always @(posedge rclk) begin
        if (renc) begin
            rdata <= ram1[raddr];
        end
    end

// reg [WIDTH-1:0] RAM_MEM [0:DEPTH-1];

// always @(posedge wclk) begin
// 	if(wenc)
// 		RAM_MEM[waddr] <= wdata;
// end 

// always @(posedge rclk) begin
// 	if(renc)
// 		rdata <= RAM_MEM[raddr];
// end 

endmodule  

/**********************************SFIFO************************************/
module sfifo#(
	parameter	WIDTH = 8,
	parameter 	DEPTH = 16
)(
	input 					clk		, 
	input 					rst_n	,
	input 					winc	,
	input 			 		rinc	,
	input 		[WIDTH-1:0]	wdata	,

	output reg				wfull	,
	output reg				rempty	,
	output wire [WIDTH-1:0]	rdata
);
    
    parameter addr_width = $clog2(DEPTH);
    
    reg [addr_width:0] waddr, raddr;
    
    //wirte waddr
    always @ (posedge clk, negedge rst_n) begin
        if(!rst_n) begin
            waddr <= 'b0;
        end
        else begin
            waddr <= (winc & ~wfull) ? waddr + 'b1 : waddr;
        end
    end
    
    //wirte raddr
    always @ (posedge clk, negedge rst_n) begin
        if(!rst_n) begin
            raddr <= 'b0;
        end
        else begin
            raddr <= (rinc & ~rempty) ? raddr + 'b1 : raddr;
        end
    end
    
    //judge 
    always @ (posedge clk, negedge rst_n) begin
        if(!rst_n) begin
            wfull <= 'b0;
            rempty <= 'b0;
        end
        else begin
            wfull <= {~waddr[addr_width],waddr[addr_width-1:0]} == raddr;
            rempty <= waddr == raddr;
        end
    end
    
    //例化
        dual_port_RAM  #(
        .WIDTH(WIDTH),
        .DEPTH(DEPTH)
    ) ram_inst(
        .wclk(clk),
        .rclk(clk),
        .wenc(winc & ~wfull),
        .renc(rinc & ~rempty),
        .waddr(waddr[addr_width-1:0]),
        .raddr(raddr[addr_width-1:0]),
        .wdata(wdata),
        .rdata(rdata)
    );
    
endmodule