基于VHDL語言的雙口RAM設(shè)計

段燕

摘 要 VHDL用來描述數(shù)字邏輯系統(tǒng)的“編程語言”，與其他硬件描述語言相比，它功能強大且設(shè)計靈活有強大的系統(tǒng)硬件描述能力，易于共享和復(fù)用。它是設(shè)計較大規(guī)模的電子系統(tǒng)的重要保證。本文在QuratusII的工作平臺上，運用VHDL語言實現(xiàn)對雙口RAM的設(shè)計并進行模擬仿真。

關(guān)鍵詞 VHDL語言 雙口RAM QuratusII

1 VHDL程序基本結(jié)構(gòu)

VHDL設(shè)計時主要包括三部分：

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

LIBRARY 庫名

USE 庫名.程序包名.項目名

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

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

2雙口RAM存儲結(jié)構(gòu)

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

3 VHDL實現(xiàn)雙口RAM設(shè)計程序

4 QuartusII中的仿真結(jié)果

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

5結(jié)語

RAM是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲器。它可隨時讀寫，且速度快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運行中的程序的臨時數(shù)據(jù)存儲媒介。雙口RAM有兩套完全獨立的數(shù)據(jù)線、地址線和讀寫控制線，允許兩個獨立的系統(tǒng)同時對該存儲器進行隨機性的訪問，以此提高RAM的吞吐率。

參考文獻

[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)計教程（第四版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.