Verilog——IP核FIFO实验

最新推荐文章于 2025-09-17 15:27:52 发布

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#verilog

本文通过Vivado 2019.2进行实验，详细介绍了使用Xilinx FIFO IP核的过程。实验结果显示，almost_empty/almost_full 信号在剩余2个数据位时触发，empty/full在剩余1个数据位时触发。写数据计数器更新需2个时钟周期，读计数器需6个时钟周期。为确保数据一致性，建议在读写操作间添加至少10个时钟周期的延时。附带仿真图及测试代码。

工具：vivado 2019.2

实验内容：测试xilinx的FIFO IP核

实验得出的结果：

1、almost_empty/almost_full 在相应的计数器还有2个数据位的时候触发，也就是说我们在检测到这个信号的时候（需要一个时钟周期）,数据计数器中已经剩下1个数据位了；同理empty/full在相应的计数器还有1个数据位的时候触发，当我们检测到信号的时候，数据计数器的可用数据位清零；

2、在写入一个数据后，相应的写数据计数器，在2个时钟周期以后完成数据更新，而读计数器在6个时钟周期以后，完成数据更新，所以我们在写完一个数据后，要进行读取的时候，需要在第7个时钟周期才能获得数据，因此为了保证数据的一致性，我们在做这种操作的时候，一定要留够足够的延时时间。

仿真图如下：

数据计数器的数据更新

触发电平的时机

做读写操作时适当添加延时，这里延时10个时钟周期，保证fifo内部完成数据状态更新

测试代码如下：

顶层模块

`timescale 1ns / 1ps
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 
// Engineer:  mankaichuang
// Create Date: 2020/12/01 11:21:44
// Module Name: ip_fifo
// Description: fifo顶层模块
// 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////


module ip_fifo(
    input           sys_clk,
    input           sys_rst_n
);

wire almost_full;
wire almost_empty;
wire fifo_wr_en;
wire fifo_rd_en;
wire[7:0] fifo_wdata;
wire[7:0] fifo_rdata;
wire full;
wire empty;
wire [7:0] rd_data_count;
wire [7:0] wr_data_count;

fifo_write u_fifo_write(
    .sys_clk            (sys_clk),
    .sys_rst_n          (sys_rst_n),

    .almost_full        (almost_full),
    .almost_empty       (almost_empty),

    .fifo_wr_en         (fifo_wr_en),     
    .fifo_wdata         (fifo_wdata)
);

fifo_read u_fifo_read(
    .sys_clk