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基于VHDL语言的双口RAM设计

范文

段燕

摘要 VHDL用来描述数字逻辑系统的“编程语言”，与其他硬件描述语言相比，它功能强大且设计灵活有强大的系统硬件描述能力，易于共享和复用。它是设计较大规模的电子系统的重要保证。本文在QuratusII的工作平台上，运用VHDL语言实现对双口RAM的设计并进行模拟仿真。

关键词 VHDL语言双口RAM QuratusII

1 VHDL程序基本结构

VHDL设计时主要包括三部分：

（1）库LIBRARY、程序包PACKAGE调用，调用格式如下：

LIBRARY 库名

USE 库名.程序包名.项目名

（2）实体。定义一个元件的输入输出管脚，具体元件内部电路则由结构体中描述语句表述。

（3）结构体。描述一实体内部电路的连接关系或逻辑功能。

2双口RAM存储结构

双口RAM通常由四部分组成：存储体（存储矩阵）、地址译码器、读写控制器和仲裁器。其存储结构如图所示：

3 VHDL实现双口RAM设计程序

4 QuartusII中的仿真结果

当R_EN和W_EN给1;R_CLK的脉冲时间和W_CLK的脉冲时小于D_IN随机数的变化时间时，得到如下仿真图：

5结语

RAM是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可随时读写，且速度快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。双口RAM有两套完全独立的数据线、地址线和读写控制线，允许两个独立的系统同时对该存储器进行随机性的访问，以此提高RAM的吞吐率。

参考文献

[1] EDA技术与VHDL（第5版）[M].北京：清华大学出版社，2017.

[2] 曾繁泰，曾祥云.VHDL程序设计教程（第四版）[M].北京：清華大学出版社，2014.

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