Primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO) usando verilog

Question

Olá, eu realmente preciso de ajuda com isso porque está me deixando louco, estou usando Spartan 3E e abaixo está o arquivo .v para FIFO e depois desse arquivo .ucf ...Só estou me perguntando por que não consigo escrever/ler na memória, embora não receba erros ao gerar o arquivo binário e programar o fpga!!

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module fifo (
  input [3:0] data_in, 
  input clk, rst, rd, wr, 
  output empty, full, 
  output reg [3:0] fifo_cnt,
  output reg [3:0] data_out
); 

reg [3:0] fifo_ram[0:7];
reg [2:0] rd_ptr, wr_ptr;

assign empty = (fifo_cnt==0);
assign full = (fifo_cnt==8);

always @( posedge clk ) 
begin: write
if(wr && !full) fifo_ram[wr_ptr] <= data_in;
else if(wr && rd) fifo_ram[wr_ptr] <= data_in;
end

always @( posedge clk ) 
begin: read
if(rd && !empty)
  data_out <= fifo_ram[rd_ptr];
else if(rd && wr && empty) 
  data_out <= fifo_ram[rd_ptr];
end

always @( posedge clk ) 
begin: pointer
  if( rst ) 
  begin 
    wr_ptr <= 0; 
    rd_ptr <= 0;
  end 
  else 
  begin
    wr_ptr <= ((wr && !full)||(wr && rd)) ? wr_ptr+1 : wr_ptr;
    rd_ptr <= ((rd && !empty)||(wr && rd)) ? rd_ptr+1 : rd_ptr;
  end 
end

always @( posedge clk ) 
begin: count 
  if( rst ) 
    fifo_cnt <= 0;
  else 
  begin
    case ({wr,rd})
      2'b00 : fifo_cnt <= fifo_cnt;
      2'b01 : fifo_cnt <= (fifo_cnt==0) ? 0 : fifo_cnt-1; 
      2'b10 : fifo_cnt <= (fifo_cnt==8) ? 8 : fifo_cnt+1; 
      2'b11 : fifo_cnt <= fifo_cnt;
      default: fifo_cnt <= fifo_cnt;
    endcase 
  end
end


endmodule  

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# ==== Clock Source ==== 
NET "clk" LOC = "C9" | IOSTANDARD = LVCMOS33; 
NET "clk" PERIOD = 5ns HIGH 40%; 


NET "rst"     LOC "D18" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLDOWN ;  
NET "wr"      LOC "H13" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLDOWN ;  
NET "rd"      LOC "K17" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLDOWN ;


# ==== Slide Switches (SW) ==== 
NET "data_in<0>" LOC = "L13" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLUP ; #// SW1 
NET "data_in<1>" LOC = "L14" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLUP ; #// SW2
NET "data_in<2>" LOC = "H18" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLUP ; #// SW3
NET "data_in<3>" LOC = "N17" | IOSTANDARD = LVTTL | PULLUP ; #// SW4


# ==== Discrete LEDs (LED) ==== 
NET "data_out<3>" LOC = "F11" | IOSTANDARD = LVTTL | SLEW = SLOW | DRIVE = 8 ;
NET "data_out<2>" LOC = "E11" | IOSTANDARD = LVTTL | SLEW = SLOW | DRIVE = 8 ;
NET "data_out<1>" LOC = "E12" | IOSTANDARD = LVTTL | SLEW = SLOW | DRIVE = 8 ;
NET "data_out<0>" LOC = "F12" | IOSTANDARD = LVTTL | SLEW = SLOW | DRIVE = 8 ; 

NET "empty"   LOC "E9" | IOSTANDARD = LVTTL | SLEW = SLOW | DRIVE = 8 ;
NET "full"    LOC "F9" | IOSTANDARD = LVTTL | SLEW = SLOW | DRIVE = 8 ;

Answer 1

Ok, tentei isso em uma placa de0-nano que usa uma peça Altera Cyclone IV e consegui fazê-la funcionar, então sua lógica é boa.A única coisa que adicionei foi uma detecção de borda para os sinais rd e wr.

Com seu código atual (e minha placa), quando você pressiona um botão, recebo muitas leituras ou gravações contíguas.Portanto, um único toque no botão wr preencheria o fifo e um único toque no botão de leitura esvaziaria o fifo.

Renomeei seu sinal de entrada rd para rd_in e o sinal wr para wr_in e adicionei o seguinte código:

always @( posedge clk ) 
begin: edge_detect
  rd_in_d <= rd_in;
  wr_in_d <= wr_in;

  rd = (rd_in && !rd_in_d);
  wr = (wr_in && !wr_in_d);
end

o que fornecerá um único pulso rd/wr somente quando uma borda ascendente dos sinais rd_in ou wr_in for detectada.

Certifique-se de que os sinais do interruptor estejam baixos quando o interruptor não estiver pressionado, como parece que você está assumindo.Na minha placa, as entradas da chave são sempre altas (resistores pull-up) e só ficam baixas quando a chave é pressionada.Como pressionar o botão cria uma condição lógica baixa, tive que inverter os sinais rd/wr para que funcionassem corretamente com seu código.

Espero que isto ajude!