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牛客网Verilog刷题——VL54
- 题目
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题目
实现一个深度为8，位宽为4bit的双端口RAM，数据全部初始化为0000。具有两组端口，分别用于读数据和写数据，读写操作可以同时进行。当读数据指示信号read_en有效时，通过读地址信号read_addr读取相应位置的数据read_data，并输出；当写数据指示信号write_en有效时，通过写地址信号write_addr 和写数据write_data，向对应位置写入相应的数据。
模块的信号接口图如下：
模块的时序图如下：
输入输出描述。
| 信号 | 类型 | 输入/输出 | 位宽 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| clk | wire | Input | 1 | 系统时钟信号 |
| rst_n | wire | Input | 1 | 异步复位信号，低电平有效 |
| read_en | wire | Input | 1 | 读使能信号，高电平表示进行读操作 |
| write_en | wire | Input | 1 | 写使能信号，高电平表示进行写操作 |
| read_addr | wire | Input | 8 | 读地址 |
| write_addr | wire | Input | 8 | 写地址 |
| write_data | wire | Input | 4 | 写数据，在写使能信号拉高时，同时输入写数据 |
| read_data | reg | Output | 4 | 读数据 |
答案
在题目中，并未指出数据的读写操作是同步的还是异步的，从题目中给出的时序图看，题目要求在读使能有效的该时钟内读出数据，比如在读使能read_en有效时，地址为0，立刻读出地址0中的数据1，地址为1，则立刻读出地址1中的数据2，可见时序图要求的是异步读，但是在程序中，我们设置为同步读，仿真也是通过的（个人觉得题目有问题，没有指出读写是同步还是异步，仿真也有问题）。
`timescale 1ns/1ns
module ram_mod(input clk,input rst_n,input write_en,input [7:0]write_addr,input [3:0]write_data,input read_en,input [7:0]read_addr,output reg [3:0]read_data
);
integer i;
reg [3:0] mem [255:0];//写操作
always @(posedge clk or negedge rst_n)if(!rst_n)for(i=0;i<256;i=i+1) beginmem[i] <= 'd0;endelse if(write_en)mem[write_addr] <= write_data;//同步读操作
always @(posedge clk or negedge rst_n) if(!rst_n)read_data <= 'd0;else if(read_en)read_data <= mem[read_addr];elseread_data <= 'd0;//异步读操作
/*
always @(*) if(read_en)read_data = mem[read_addr];elseread_data = 'd0;
*/endmodule