数字IC手撕代码-数据位宽转换器（宽-窄，窄-宽转换）

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数据位宽转换器：

        数据位宽转换器，一般常用于模块接口处，比如一个电路模块的输出数据位宽大于另一个模块的输入数据位宽，此时就需要进行数据位宽转换。比如SATA控制器中，内部数据位宽为32bit，但外部物理收发器PHY的接口通常为16bit，或者8bit，在不使用FIFO进行缓存的情况下，可以使用数据位宽转换器，通过时钟倍频在实现数据位宽的转换。

 1.由宽到窄的数据转换

        假设数据从模块A传入到模块B，模块A的输出数据为32位，模块B的输入数据位宽为16位，那么如何能把数据从A传入B而不损失数据呢。

        答：通过时钟的分频与倍频实现。

        我们假设一个原时钟clk1，通过二分频，把原时钟变为时钟clk2，那么clk2的时钟周期就是clk1的两倍。在clk2的上升沿，我们读入32bit数据，在clk2x的上升沿我们输出16bit数据，由于clk1的频率是clk2的两倍，每读入一次32bit数据，就会输出两次16bit数据，从而实现了数据位宽的转换，如图：

代码：

Testbench：

波形：

2.由窄到宽的数据转换

        由窄到宽的数据位宽转换原理和由宽到窄的是一样的。把频率高一点的时钟用来采样16bit数据，频率低一点的时钟用来输出32bit数据。

 代码：

Testbench：

波形：

        位宽转换的核心就在于生成一个与原时钟成比例关系的时钟，这样时钟频率的比例关系就可以和数据的位宽扯上联系。