请根据堆栈指针的功能要求,采用VHDL语言编写堆栈指针的实体 及结构体实现部分代码。具体的输入输出端口要求如下: 输入信号:时钟信号clkSP;异步复位信号rst;堆栈选择信号SP_CS; 指针加1控制信号SP_UP;指针减1控制信号SP_DN; 堆栈输出使能信号nSP_EN; 输出信号:RAM地址信号AR(7downto0); 双向信号:数据信号data(7downto0)。
时间: 2023-12-20 19:07:38 浏览: 32
以下是使用 VHDL 语言编写的堆栈指针实体和结构体部分代码:
```vhdl
entity stack_pointer is
Port ( clkSP : in STD_LOGIC;
rst : in STD_LOGIC;
SP_CS : in STD_LOGIC;
SP_UP : in STD_LOGIC;
SP_DN : in STD_LOGIC;
nSP_EN : in STD_LOGIC;
AR : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);
data : inout STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0));
end stack_pointer;
architecture Behavioral of stack_pointer is
signal pointer : std_logic_vector(7 downto 0);
signal next_pointer : std_logic_vector(7 downto 0);
begin
process (clkSP, rst)
begin
if rst = '0' then
pointer <= (others => '0');
elsif rising_edge(clkSP) then
if SP_CS = '1' then
if SP_UP = '1' and SP_DN = '0' then
pointer <= next_pointer;
elsif SP_UP = '0' and SP_DN = '1' then
pointer <= next_pointer;
end if;
end if;
end if;
end process;
AR <= pointer;
multiplexer: process (nSP_EN, data)
begin
if nSP_EN = '0' then
data <= data;
else
data <= "00000000";
end if;
end process;
next_pointer <= std_logic_vector(unsigned(pointer) + 1) when SP_UP = '1' else
std_logic_vector(unsigned(pointer) - 1) when SP_DN = '1' else
pointer;
end Behavioral;
```
这个 VHDL 实体和结构体与上面的 Verilog 代码类似,使用了一个 8 位的寄存器来存储堆栈指针。堆栈指针可以通过 SP_UP 或 SP_DN 控制信号加 1 或减 1。堆栈选择信号 SP_CS 用于选择这个模块是否处于工作状态。如果选择信号为 0,则数据信号不会被输出。如果 nSP_EN 为 0,则数据信号会被输出到 RAM 中的地址 AR 所对应的位置。如果 nSP_EN 为 1,则数据信号不会被输出。同时,还有一个多路复用器用于在 nSP_EN 为 1 时选择一个数据信号输入。