基于VHDL語(yǔ)言的雙口RAM設(shè)計(jì)

段燕

摘 要 VHDL用來描述數(shù)字邏輯系統(tǒng)的“編程語(yǔ)言”，與其他硬件描述語(yǔ)言相比，它功能強(qiáng)大且設(shè)計(jì)靈活有強(qiáng)大的系統(tǒng)硬件描述能力，易于共享和復(fù)用。它是設(shè)計(jì)較大規(guī)模的電子系統(tǒng)的重要保證。本文在QuratusII的工作平臺(tái)上，運(yùn)用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)雙口RAM的設(shè)計(jì)并進(jìn)行模擬仿真。

關(guān)鍵詞 VHDL語(yǔ)言 雙口RAM QuratusII

1 VHDL程序基本結(jié)構(gòu)

VHDL設(shè)計(jì)時(shí)主要包括三部分：

（1）庫(kù)LIBRARY、程序包PACKAGE調(diào)用，調(diào)用格式如下：

LIBRARY 庫(kù)名

USE 庫(kù)名.程序包名.項(xiàng)目名

（2）實(shí)體。定義一個(gè)元件的輸入輸出管腳，具體元件內(nèi)部電路則由結(jié)構(gòu)體中描述語(yǔ)句表述。

（3）結(jié)構(gòu)體。描述一實(shí)體內(nèi)部電路的連接關(guān)系或邏輯功能。

2雙口RAM存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

雙口RAM通常由四部分組成：存儲(chǔ)體（存儲(chǔ)矩陣）、地址譯碼器、讀寫控制器和仲裁器。其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖所示：

3 VHDL實(shí)現(xiàn)雙口RAM設(shè)計(jì)程序

4 QuartusII中的仿真結(jié)果

當(dāng)R_EN和W_EN給1;R_CLK的脈沖時(shí)間和W_CLK的脈沖時(shí)小于D_IN隨機(jī)數(shù)的變化時(shí)間時(shí)，得到如下仿真圖：

5結(jié)語(yǔ)

RAM是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲(chǔ)器。它可隨時(shí)讀寫，且速度快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行中的程序的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒介。雙口RAM有兩套完全獨(dú)立的數(shù)據(jù)線、地址線和讀寫控制線，允許兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)同時(shí)對(duì)該存儲(chǔ)器進(jìn)行隨機(jī)性的訪問，以此提高RAM的吞吐率。

參考文獻(xiàn)

[1] EDA技術(shù)與VHDL（第5版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017.

[2] 曾繁泰，曾祥云.VHDL程序設(shè)計(jì)教程（第四版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.