07-SDRAM :FIFO控制模块

设计文件

// fifo控制模块
// 1. sdram_wr_ack_d1、sdram_wr_ack_d2:		对 sdram_wr_ack 打2拍
// 2. sdram_wr_ack_fall:					wr_ack 的下降沿
// 3. sdram_rd_ack_d1、sdram_rd_ack_d2:		对 sdram_rd_ack 打2拍
// 4. sdram_rd_ack_fall:					rd_ack 的下降沿 
// 5. wr_fifo_num:							写FIFO数据的个数

module fifo_ctrl(
    input   wire            sdram_clk		,   //sdram时钟——100M
    input   wire            sdram_rst_n		,   //sdram复位信号
//写fifo信号
    input   wire            wr_fifo_wr_clk  ,   //写FIFO写时钟——50M
    input   wire            wr_fifo_rst		,   //写复位信号	
    input   wire            wr_fifo_wr_req  ,   //写FIFO写请求
    input   wire    [15:0]  wr_fifo_wr_data ,   //写FIFO写数据
    input   wire    [23:0]  sdram_wr_b_addr ,   //写SDRAM首地址
    input   wire    [23:0]  sdram_wr_e_addr ,   //写SDRAM末地址
    input   wire    [9:0]   wr_burst_len    ,   //写SDRAM数据突发长度
    output  wire    [9:0]   wr_fifo_num     ,   //写fifo中的数据量
//读fifo信号
    input   wire            rd_fifo_rd_clk  ,   //读FIFO读时钟
    input   wire            rd_fifo_rd_req  ,   //读FIFO读请求
    input   wire    [23:0]  sdram_rd_b_addr ,   //读SDRAM首地址
    input   wire    [23:0]  sdram_rd_e_addr ,   //读SDRAM末地址
    input   wire    [9:0]   rd_burst_len    ,   //读SDRAM数据突发长度
    input   wire            rd_fifo_rst		,   //读复位信号
    output  wire    [15:0]  rd_fifo_rd_data ,   //读FIFO读数据
    output  wire    [9:0]   rd_fifo_num     ,   //读fifo中的数据量
 
    input   wire            read_valid      ,   //SDRAM读使能
    input   wire            init_end        ,   //SDRAM初始化完成标志
//SDRAM写信号
    input   wire            sdram_wr_ack    ,   //SDRAM写响应
    output  reg             sdram_wr_req    ,   //SDRAM写请求
    output  reg     [23:0]  sdram_wr_addr   ,   //SDRAM写地址
    output  wire    [15:0]  sdram_data_in   ,   //写入SDRAM的数据
//SDRAM读信号
    input   wire            sdram_rd_ack    ,   //SDRAM响应
    input   wire    [15:0]  sdram_data_out  ,   //读出SDRAM数据
    output  reg             sdram_rd_req    ,   //SDRAM读请求
    output  reg     [23:0]  sdram_rd_addr       //SDRAM读地址
);
 

//==========================================parameter===========================================================


//==========================================reg=================================================================
			
reg		sdram_wr_ack_d1	;     //写响应打1拍
reg		sdram_wr_ack_d2	;     //写响应打2拍
reg		sdram_rd_ack_d1	;     //读响应打1拍
reg		sdram_rd_ack_d2	;     //读响应打2拍

//==========================================wire=================================================================
wire	sdram_wr_ack_fall ;   //写响应信号下降沿
wire	sdram_rd_ack_fall ;   //读响应信号下降沿

//==========================================assign=================================================================

//sdram_wr_ack_fall,sdram_rd_ack_fall:检测读写响应信号下降沿
assign  sdram_wr_ack_fall = (sdram_wr_ack_d2 & ~sdram_wr_ack_d1);
assign  sdram_rd_ack_fall = (sdram_rd_ack_d2 & ~sdram_rd_ack_d1);

//==========================================always=================================================================
//wr_ack_dly:写响应信号打拍,采集下降沿
always@(posedge sdram_clk or negedge sdram_rst_n)begin
    if(!sdram_rst_n)begin
        sdram_wr_ack_d1 <=  1'b0;
        sdram_wr_ack_d2 <=  1'b0;	
	end
    else begin
        sdram_wr_ack_d1 <=  sdram_wr_ack;
		sdram_wr_ack_d2 <=  sdram_wr_ack_d1;	
	end
end
 
//rd_ack_dly:读响应信号打拍,采集下降沿
always@(posedge sdram_clk or negedge sdram_rst_n)begin
    if(!sdram_rst_n)begin
        sdram_rd_ack_d1 <=  1'b0;
        sdram_rd_ack_d2 <=  1'b0;	
	end
    else begin
        sdram_rd_ack_d1 <=  sdram_rd_ack;
		sdram_rd_ack_d2 <=  sdram_rd_ack_d1;	
	end
end

//sdram_wr_addr:sdram写地址
always@(posedge sdram_clk or negedge sdram_rst_n)begin
    if(!sdram_rst_n)
        sdram_wr_addr <= 24'd0;
    else if(wr_fifo_rst)
        sdram_wr_addr <= sdram_wr_b_addr;							//复位fifo则地址为初始地址
    else if(sdram_wr_ack_fall) 										//一次突发写结束,更改写地址
        begin
            if(sdram_wr_addr < (sdram_wr_e_addr - wr_burst_len))   // SDRAM中一次突发写完成后，开始写下一行，于是地址就是，+突发长度 来表示                    
                sdram_wr_addr   <=  sdram_wr_addr + wr_burst_len;	//未达到末地址,写地址累加
            else        
                sdram_wr_addr   <=  sdram_wr_b_addr;				//到达末地址,回到写起始地址
        end
end		
 
//sdram_rd_addr:sdram读地址
always@(posedge sdram_clk or negedge sdram_rst_n)begin
    if(!sdram_rst_n)
        sdram_rd_addr <= 24'd0;
    else if(rd_fifo_rst)
        sdram_rd_addr   <=  sdram_rd_b_addr;
    else if(sdram_rd_ack_fall) 										//一次突发读结束,更改读地址
        begin
            if(sdram_rd_addr < (sdram_rd_e_addr - rd_burst_len))                    
                sdram_rd_addr   <=  sdram_rd_addr + rd_burst_len;	//读地址未达到末地址,读地址累加
            else    
                sdram_rd_addr   <=  sdram_rd_b_addr;				//到达末地址,回到首地址
        end
end
 
//sdram_wr_req,sdram_rd_req:读写请求信号
always@(posedge sdram_clk or negedge sdram_rst_n)begin
    if(!sdram_rst_n)
        begin
            sdram_wr_req <= 1'b0;
            sdram_rd_req <= 1'b0;
        end
    else if(init_end)   							//初始化完成后响应读写请求
        begin   									//优先执行写操作，防止写入SDRAM中的数据丢失
            if(wr_fifo_num >= wr_burst_len)begin   	//写FIFO中的数据量达到写突发长度
                sdram_wr_req <=  1'b1;   			//写请求有效
                sdram_rd_req <=  1'b0;
			end
            else if((rd_fifo_num < rd_burst_len) && (read_valid))begin //读FIFO中的数据量小于读突发长度,且读使能信号有效
                sdram_wr_req <=  1'b0;
				sdram_rd_req <=  1'b1;   			//读请求有效
            end
            else begin
				sdram_wr_req <=  1'b0;
				sdram_rd_req <= 1'b0;
			end
        end
    else begin
		sdram_wr_req <= 1'b0;
		sdram_rd_req <= 1'b0;
	end
end

//==========================================状态机=================================================================


//==========================================模块例化=================================================================
//------------- wr_fifo_data -------------
fifo_data   wr_fifo_data(
    //用户接口
    .wrclk      (wr_fifo_wr_clk ),  //写时钟
    .wrreq      (wr_fifo_wr_req ),  //写请求
    .data       (wr_fifo_wr_data),  //写数据
    //SDRAM接口
    .rdclk      (sdram_clk		),  //读时钟
    .rdreq      (sdram_wr_ack   ),  //读请求
    .q          (sdram_data_in  ),  //读数据
 
    .rdusedw    (wr_fifo_num    ),  //FIFO中的数据量
    .wrusedw    (               ),
    .aclr       (~sdram_rst_n || wr_fifo_rst)  //清零信号
);
 
//------------- rd_fifo_data -------------
fifo_data   rd_fifo_data(
    //sdram接口
    .wrclk      (sdram_clk		),  //写时钟
    .wrreq      (sdram_rd_ack   ),  //写请求
    .data       (sdram_data_out ),  //写数据
    //用户接口
    .rdclk      (rd_fifo_rd_clk ),  //读时钟
    .rdreq      (rd_fifo_rd_req ),  //读请求
    .q          (rd_fifo_rd_data),  //读数据
 
    .rdusedw    (               ),
    .wrusedw    (rd_fifo_num    ),  //FIFO中的数据量
    .aclr       (~sdram_rst_n || rd_fifo_rst)  //清零信号
);
 
endmodule