题解 | #使用握手信号实现跨时钟域数据传输#

`timescale 1ns/1ns

module data_driver(
	input clk_a,
	input rst_n,
	input data_ack,
	output reg [3:0]data,
	output reg data_req
	);
	reg data_ack_reg_1;
	reg data_ack_reg_2;
	reg [9:0] cnt;
	always @ (posedge clk_a or negedge rst_n)
		if (!rst_n) 
		begin
			data_ack_reg_1 <= 0;
			data_ack_reg_2 <= 0;
		end
		else
		begin
			data_ack_reg_1 <= data_ack;
			data_ack_reg_2 <= data_ack_reg_1;
		end
		
	always @ (posedge clk_a or negedge rst_n)
		if (!rst_n) 
		begin
			data <= 0;
		end
		else if(data_ack_reg_1 && !data_ack_reg_2)
		begin	
			data <= data+1;
		end
		else begin
			data <= data;
		end
//同时在data_ack有效之后，开始计数五个时钟，之后发送新的数据，也就是再一次拉高data_req.
	always @ (posedge clk_a or negedge rst_n)
		if (!rst_n) 
			cnt <= 0;
		else if (data_ack_reg_1 && !data_ack_reg_2)	
			cnt <= 0;
		else if (data_req)
			cnt <= cnt;
		else 
			cnt <= cnt+1;
			
	always @ (posedge clk_a or negedge rst_n)
		if (!rst_n) 
			data_req <= 0;
		else if (cnt == 3'd4)	
			data_req <= 1'b1;
		else if (data_ack_reg_1 && !data_ack_reg_2)
			data_req <= 1'b0;
		else 
			data_req <= data_req;

endmodule

module data_receiver(
	input clk_b,
	input rst_n,
	output reg data_ack,
	input [3:0]data,
	input data_req
	);
	
	reg [3:0]data_in_reg;
	reg data_req_reg_1;
	reg data_req_reg_2;
	always @ (posedge clk_b or negedge rst_n)
		if (!rst_n) 
		begin
			data_req_reg_1 <= 0;
			data_req_reg_2 <= 0;
		end
		else
		begin
			data_req_reg_1 <= data_req;
			data_req_reg_2 <= data_req_reg_1;
		end

	always @ (posedge clk_b or negedge rst_n)
		if (!rst_n)
			data_ack <= 0;
		else if (data_req_reg_1)
			data_ack <= 1;
		else  data_ack <=0 ;
	
	always @ (posedge clk_b or negedge rst_n)
		if (!rst_n)
			data_in_reg <= 0;
		else if (data_req_reg_1 && !data_req_reg_2)
			data_in_reg <= data;
		else  data_in_reg <= data_in_reg ;	

endmodule