????????大家好我是酸菜魚，這個(gè)系列著重講解數(shù)字IC或FPGA實(shí)習(xí)面試及秋招面試的高頻手撕代碼題 。

往期手撕代碼題：

數(shù)字ic手撕代碼-導(dǎo)覽目錄 - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)

數(shù)字IC手撕代碼-分頻器（任意奇數(shù)分頻） - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)

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數(shù)字IC手撕代碼-分頻器（任意小數(shù)分頻） - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)

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數(shù)據(jù)位寬轉(zhuǎn)換器：

????????數(shù)據(jù)位寬轉(zhuǎn)換器，一般常用于模塊接口處，比如一個(gè)電路模塊的輸出數(shù)據(jù)位寬大于另一個(gè)模塊的輸入數(shù)據(jù)位寬，此時(shí)就需要進(jìn)行數(shù)據(jù)位寬轉(zhuǎn)換。比如SATA控制器中，內(nèi)部數(shù)據(jù)位寬為32bit，但外部物理收發(fā)器PHY的接口通常為16bit，或者8bit，在不使用FIFO進(jìn)行緩存的情況下，可以使用數(shù)據(jù)位寬轉(zhuǎn)換器，通過(guò)時(shí)鐘倍頻在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)位寬的轉(zhuǎn)換。

?1.由寬到窄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

????????假設(shè)數(shù)據(jù)從模塊A傳入到模塊B，模塊A的輸出數(shù)據(jù)為32位，模塊B的輸入數(shù)據(jù)位寬為16位，那么如何能把數(shù)據(jù)從A傳入B而不損失數(shù)據(jù)呢。

????????答：通過(guò)時(shí)鐘的分頻與倍頻實(shí)現(xiàn)。

????????我們假設(shè)一個(gè)原時(shí)鐘clk1，通過(guò)二分頻，把原時(shí)鐘變?yōu)闀r(shí)鐘clk2，那么clk2的時(shí)鐘周期就是clk1的兩倍。在clk2的上升沿，我們讀入32bit數(shù)據(jù)，在clk2x的上升沿我們輸出16bit數(shù)據(jù)，由于clk1的頻率是clk2的兩倍，每讀入一次32bit數(shù)據(jù)，就會(huì)輸出兩次16bit數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)位寬的轉(zhuǎn)換，如圖：

代碼：

Testbench：

波形：

2.由窄到寬的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

????????由窄到寬的數(shù)據(jù)位寬轉(zhuǎn)換原理和由寬到窄的是一樣的。把頻率高一點(diǎn)的時(shí)鐘用來(lái)采樣16bit數(shù)據(jù)，頻率低一點(diǎn)的時(shí)鐘用來(lái)輸出32bit數(shù)據(jù)。

?代碼：

Testbench：

波形：

????????位寬轉(zhuǎn)換的核心就在于生成一個(gè)與原時(shí)鐘成比例關(guān)系的時(shí)鐘，這樣時(shí)鐘頻率的比例關(guān)系就可以和數(shù)據(jù)的位寬扯上聯(lián)系。