modelsim设计双端口寄存器堆设计

时间: 2023-08-15 14:14:18 浏览: 80
下面是使用 ModelSim 设计双端口寄存器堆的一个例子: 1. 创建一个新的 VHDL 文件,命名为 dual_port_ram.vhd。在文件中定义双端口寄存器堆的实体和端口: ```vhdl entity dual_port_ram is generic ( WIDTH : integer := 32; DEPTH : integer := 64 ); port ( clk1 : in std_logic; clk2 : in std_logic; we1 : in std_logic; we2 : in std_logic; addr1 : in integer range 0 to DEPTH-1; addr2 : in integer range 0 to DEPTH-1; din1 : in std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0); din2 : in std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0); dout1 : out std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0); dout2 : out std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0) ); end entity dual_port_ram; ``` 2. 在文件中定义双端口寄存器堆的行为。可以使用 RAM 或者 D 触发器来实现双端口寄存器堆。这里使用 RAM 实现: ```vhdl architecture ram_arch of dual_port_ram is type ram_type is array (0 to DEPTH-1) of std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0); signal ram : ram_type := (others => (others => '0')); begin process (clk1, clk2) begin if rising_edge(clk1) then if we1 = '1' then ram(addr1) <= din1; end if; dout1 <= ram(addr1); end if; if rising_edge(clk2) then if we2 = '1' then ram(addr2) <= din2; end if; dout2 <= ram(addr2); end if; end process; end architecture ram_arch; ``` 3. 编译并运行仿真。可以使用 ModelSim 自带的波形编辑器来验证设计的正确性: ```vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use work.dual_port_ram.all; entity dual_port_ram_tb is end entity dual_port_ram_tb; architecture tb_arch of dual_port_ram_tb is component dual_port_ram is generic ( WIDTH : integer := 32; DEPTH : integer := 64 ); port ( clk1 : in std_logic; clk2 : in std_logic; we1 : in std_logic; we2 : in std_logic; addr1 : in integer range 0 to DEPTH-1; addr2 : in integer range 0 to DEPTH-1; din1 : in std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0); din2 : in std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0); dout1 : out std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0); dout2 : out std_logic_vector(WIDTH-1 downto 0) ); end component dual_port_ram; signal clk1 : std_logic := '0'; signal clk2 : std_logic := '0'; signal we1 : std_logic := '0'; signal we2 : std_logic := '0'; signal addr1 : integer range 0 to 63 := 0; signal addr2 : integer range 0 to 63 := 0; signal din1 : std_logic_vector(31 downto 0) := (others => '0'); signal din2 : std_logic_vector(31 downto 0) := (others => '0'); signal dout1 : std_logic_vector(31 downto 0) := (others => '0'); signal dout2 : std_logic_vector(31 downto 0) := (others => '0'); begin dut : dual_port_ram generic map( WIDTH => 32, DEPTH => 64 ) port map ( clk1 => clk1, clk2 => clk2, we1 => we1, we2 => we2, addr1 => addr1, addr2 => addr2, din1 => din1, din2 => din2, dout1 => dout1, dout2 => dout2 ); clk1_process : process begin clk1 <= '0'; wait for 10 ns; clk1 <= '1'; wait for 10 ns; end process clk1_process; clk2_process : process begin clk2 <= '0'; wait for 20 ns; clk2 <= '1'; wait for 20 ns; end process clk2_process; stim_process : process begin we1 <= '1'; we2 <= '1'; din1 <= "00000000000000000000000000000001"; din2 <= "00000000000000000000000000000010"; addr1 <= 0; addr2 <= 1; wait for 20 ns; we1 <= '0'; we2 <= '0'; addr1 <= 0; addr2 <= 1; wait for 20 ns; we1 <= '1'; we2 <= '1'; din1 <= "00000000000000000000000000000010"; din2 <= "00000000000000000000000000000001"; addr1 <= 1; addr2 <= 0; wait for 20 ns; we1 <= '0'; we2 <= '0'; addr1 <= 1; addr2 <= 0; wait for 20 ns; wait; end process stim_process; end architecture tb_arch; ``` 运行仿真后,可以在波形编辑器中观察到读写操作的正确性。

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