【IC设计】同步FIFO设计（Verilog源码、参数化设计、面试必备）

设计思想

FIFO也就是先进先出的队列，是一种特殊的RAM，特殊在读写地址默认是自增1，所以FIFO内部管理读写地址，不需要暴露读写地址端口。
同步FIFO指读写使用同一个时钟，异步FIFO则读写使用不同的时钟，同步FIFO相对简单一些，异步FIFO还涉及到亚稳态、格雷码和二进制的转化等问题。

FIFO的难点在于空满的判断，这里同步FIFO的空满判断有两种方式，一是使用计数器，这个很简单，fifo_cnt等于0就为空，等于深度就满，二是使用读写指针进行判断，这里我使用第一种方式。

下面给出了经典同步fifo设计的源码，用来面试手撕，采用了参数化、$clog2函数，代码很规范也很好记。
总结一下博客，重点强调下记忆的方法，方便面试手撕代码，如有错误的地方恳请指正！

端口

分三方面记忆，时钟复位+读+写。注意读写不光有数据，还有使能和空满信号。

代码块

一共可以分为六个代码块：

• 读数据部分有读指针always块、读操作always块；
• 写数据部分有写指针always块、写操作always块；
• 空满判断部分有fifo元素数量always块、空满判断assign块；

寄存器

包括：

• fifo_buffer存储数据
• fifo_cnt记录当前fifo元素数量
• rd_pointer和wr_pointer指针

同步FIFO代码

module syn_fifo
#
(
	parameter DATA_WIDTH = 8,
	parameter DATA_DEPTH = 8,
)
(
	input clk				,
	input rst_n				,
	
	// read
	output [DATA_WIDTH - 1 ：0] read_data		,
	input  rd_en								,
	output rd_empty								,