FPGA fifo IP核调用

仿真调用FIFO IP核的输出full empty rd_data_count wr_data_count 都是0没有数据了？
设计FIFO 输入12位深度为16384的数据输出12位深度为16384的数据 rd_data_count 和wr_data_count 都是[13:0].
写时钟为100MHz，读时钟为60MHz，系统时钟为50MHz。
FIFO 输入为ADC的12位输出，仿真文件采用随机生成12位的数据，仿真文件怎么调用100MHz的写时钟呢？

该回答参考ChatGPT:
在仿真文件中，需要使用一个时钟分频器将系统时钟降频为100MHz，并将其作为FIFO的写时钟。具体而言，在仿真文件中可以添加以下代码实现时钟分频：

reg clk_div;
always @(posedge sys_clk) begin
    if (cnt == 0) begin
        clk_div <= ~clk_div;
    end
    cnt <= cnt + 1;
end

assign wr_clk = clk_div ? sys_clk : 100MHz;

其中，sys_clk为系统时钟，100MHz为目标时钟，cnt为计数器，用于控制时钟分频比例。在以上代码中，每当计数器cnt达到一定值时，时钟分频器输出一个上升沿或下降沿，从而生成100MHz的时钟信号作为FIFO的写时钟。

同时，需要注意在仿真文件中设置合适的读写操作以及等待时间，确保写入FIFO之后能够在相应的时钟周期内读出数据。

引用new bing作答：
首先，请确保您在仿真中正确连接了FIFO IP核，并在仿真中设置了正确的时钟和复位信号。接下来，我将回答您的每个问题：

1 "仿真调用FIFO IP核的输出full empty rd_data_count wr_data_count都是0没有数据了？"
如果在FIFO IP核的full、empty、rd_data_count和wr_data_count输出端口上都显示没有数据，则可能是仿真中数据还没有到达FIFO或者FIFO中已经没有数据了。请确保FIFO输入时钟和输出时钟都在仿真中正确驱动，以确保数据按照正确的时序输入和输出。如果您已经确保了时钟的正确性，那么请检查您的仿真测试向FIFO中写入的数据是否已经超过了FIFO的深度，或者FIFO是否已经被读取了所有的数据。

2 "设计FIFO 输入12位深度为16384的数据输出12位深度为16384的数据 rd_data_count和wr_data_count都是[13:0]."
FIFO的rd_data_count和wr_data_count输出是一个14位的寄存器，它们的值表示当前FIFO中的数据数量。在您的情况下，FIFO的深度为16384，因此rd_data_count和wr_data_count应该都是14位的，而不是13位。请确保在实现FIFO时，您已经将FIFO深度设置为正确的值，并且在IP核的输出端口中设置了正确的位宽。

3 "写时钟为100MHz，读时钟为60MHz，系统时钟为50MHz。"
当您在FIFO中使用不同的时钟域时，需要确保FIFO中的读写时钟都满足FIFO IP核的时序要求。在您的情况下，FIFO的写时钟为100MHz，读时钟为60MHz，系统时钟为50MHz。因此，您需要在FIFO的IP核中设置时钟域，以便正确生成时序约束。

4 "FIFO输入为ADC的12位输出，仿真文件采用随机生成12位的数据，仿真文件怎么调用100MHz的写时钟呢？"
在仿真文件中，您可以使用时钟发生器生成100MHz时钟信号，并将其连接到FIFO的写时钟输入端口。您还需要在仿真文件中生成ADC的数据，并将其连接到FIFO的输入端口。请确保时钟信号和数据信号按照正确的时序进行连接，以避免出现时序错误。您可以使用Verilog或者VHDL等HDL语言编写仿真文件。

引用chatgpt的回答：

首先，FIFO IP核的 full、empty、rd_data_count 和 wr_data_count 都为 0 表示 FIFO 已经没有数据了，这可能是由于写入数据和读出数据的速度不匹配，导致 FIFO 缓存区已经被清空。你可以在仿真文件中打印 FIFO 的信号值，看看是否存在异常。

关于仿真文件如何调用 100MHz 的写时钟，可以在仿真文件中添加一个时钟生成器，并将其输出连接到 FIFO 的写时钟端口。时钟生成器的代码示例如下：

// define a clock generator module
module clk_gen(
    input  wire  clk_50mhz,  // input 50MHz clock
    output wire  clk_100mhz  // output 100MHz clock
);

reg clk_2x;
parameter period = 5;
parameter half_period = period / 2;

always @(posedge clk_50mhz) begin
    if (half_period) begin
        clk_2x <= ~clk_2x;
    end
end

assign clk_100mhz = clk_2x;

endmodule

// in the testbench file, instantiate the clk_gen module and connect it to the fifo write clock port
module tb_fifo();

reg clk_50mhz;
wire clk_100mhz;

fifo_inst fifo(.clk_write(clk_100mhz));

clk_gen clk_gen_inst(
    .clk_50mhz(clk_50mhz),
    .clk_100mhz(clk_100mhz)
);

initial begin
    clk_50mhz <= 0;
    repeat (10) @(posedge clk_50mhz);
    clk_50mhz <= 1;
    repeat (10) @(posedge clk_50mhz);
end

// more code...

endmodule

在这个示例中，我们定义了一个名为 clk_gen 的模块，并将它的输出连接到 FIFO 的写时钟端口，并将 clk_50mhz 输入连接到仿真文件中提供的 50MHz 时钟。在 clk_gen 模块中，我们使用一个时钟分频器实现了 50MHz 时钟到 100MHz 时钟的转换，并将其输出连接到 FIFO 的写时钟。注意，由于仿真文件中只有一个时钟，所以需要从时钟周期的角度来考虑如何生成 100MHz 时钟。在本例中，我们使用了一个时钟分频器，将 50MHz 时钟分成 100MHz 时钟。

除此之外，你还需要保证 FIFO 写入数据的速度跟 100MHz 时钟的节奏匹配。如果写入数据的速度太慢，就会导致 FIFO 缓存区已满，empty 信号为 0，full 信号为 1；如果写入数据的速度太快，就会导致 FIFO 缓存区已空，empty 信号为 1，full 信号为 0。因此，你需要根据实际情况进行调整，保证写入数据的速度和时钟的节奏匹配。

引用chatGPT作答，如果FIFO IP核的输出 full, empty, rd_data_count, 和 wr_data_count 都是 0，那么说明 FIFO 没有数据，它是空的。你需要确认你的仿真文件是否正确地向 FIFO 中写入了数据，以及读取 FIFO 中的数据。同时，还需要检查读和写时钟的时序是否正确。

针对你的问题，如果你要在仿真中调用 100MHz 的时钟，你需要在仿真文件中生成一个时钟信号并将其连接到 FIFO 的时钟端口。你需要根据你的仿真工具和语言来编写代码来生成时钟信号。同时，你还需要为写数据和读数据的时钟提供不同的时钟信号。

对于时钟的频率转换，可以使用时钟域转换模块将时钟从一个域转换到另一个域。这个模块的输入包括输入时钟、输出时钟以及转换时钟域的时序参数。你可以将时钟域转换模块插入到你的仿真文件中，以将时钟从 100MHz 转换到 60MHz。

以下答案由GPT-3.5大模型与博主波罗歌共同编写：
从问题描述来看，有一个FIFO IP核，输入12位深度为16384的数据，输出12位深度为16384的数据，rd_data_count 和wr_data_count 都是[13:0]。其中写时钟为100MHz，读时钟为60MHz，系统时钟为50MHz。

现在问题是，仿真文件如何调用100MHz的写时钟呢？

首先，需要先明确一下FIFO IP核的使用方法。

首先，在FPGA设计中，将FIFO IP核实例化，设置好相应的参数（如深度、数据宽度、时钟等），然后将写时钟和读时钟分别连接到FIFO IP核的写时钟和读时钟端口。写入数据时，将写入数据和写入数据信号连接到FIFO IP核的写入数据和写入使能端口；读取数据时，将读取数据和读取数据信号连接到IP核的读取数据和读取使能端口。FIFO IP核内部会自动完成数据储存和读取的逻辑操作。掌握了这些基本操作后，我们来看如何解决上述仿真文件调用问题。

其次，我们需要知道仿真文件采用的是什么仿真工具，比如Modelsim、Vivado等。这里我们以Vivado为例，将FIFO IP核按照上述方法实例化后，在仿真文件工程中，需要将FIFO IP核的原理图加入到仿真工具中，并连接上仿真产生的数据和时钟信号。比如下面的代码：

fifo_16384_12 fifo_16384_12_inst (
    .din(random_data),    // 输入数据
    .we(write_signal),    // 写入使能信号
    .wr_clk(write_clock), // 写入时钟信号
    .dout(data_out),      // 输出数据
    .re(read_signal),     // 读取使能信号
    .rd_clk(read_clock),  // 读取时钟信号
    .full(full_signal),   // FIFO满信号
    .empty(empty_signal), // FIFO空信号
    .rdcount(rd_count),   // 读取数据计数信号
    .wrcount(wr_count)    // 写入数据计数信号
);

在上述代码中，我们将随机生成的数据（random_data）连接到了FIFO IP核的输入端口（din），将写入使能信号（write_signal）连接到了写入使能端口（we），将写入时钟信号（write_clock）连接到了写入时钟端口（wr_clk），将输出数据（data_out）连接到了FIFO IP核的输出端口（dout），将读取使能信号（read_signal）连接到了读取使能端口（re），将读取时钟信号（read_clock）连接到了读取时钟端口（rd_clk），将FIFO满信号（full_signal）连接到了FIFO满端口（full），将FIFO空信号（empty_signal）连接到了FIFO空端口（empty），将读取数据计数信号（rd_count）连接到了读取数据计数端口（rdcount），将写入数据计数信号（wr_count）连接到了写入数据计数端口（wrcount）。

至于如何调用100MHz的写时钟，可以在设计FIFO时选择100MHz的时钟作为写入时钟端口的时钟。在仿真测试阶段，将100MHz的时钟信号作为输入，并在仿真文件中的时钟信号产生模块中使用分频器将100MHz分频为需要的60MHz或50MHz的时钟信号，分频后的时钟信号作为读取或系统时钟端口的时钟信号即可。具体代码可以参考下面的例子：

// 分频器
// 将100MHz的时钟信号分成60MHz的时钟信号
// 2 = 100 / 50 / 60
reg [1:0] counter;
always @(posedge clk_100mhz) begin
    if (counter == 2) begin
        counter <= 0;
    end else begin
        counter <= counter + 1;
    end
end
assign clk_60mhz = counter[1] ? 1'b1 : 1'b0;

在上述代码中，我们使用了一个简单的计数器，将100MHz的时钟信号（clk_100mhz）分成60MHz的时钟信号（clk_60mhz）。计数器变量（counter）的值为2时，时钟信号周期为 100MHz / 2 = 50MHz，当计数器变量的值为1时，时钟信号周期为50MHz / 2 = 25MHz。仿真文件中直接使用时钟信号变量 clk_60mhz 即可。

请注意，以上只是一些基本思路，具体实现还需要根据具体设计和仿真工具的要求进行调整。
如果我的回答解决了您的问题，请采纳！