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!!!スタック
!!パラメータ
,パラメータ名,既定値,
,N,8,スタックの要素数
!!入出力ポート
, ,ポート名,既定値,
,入力,clk,1,グローバルクロック
,入力,reset,1,グローバルリセット
,入力,load,1,1のときclkの立ち上がりでスタックトップにdの値を書き込み
,入力,push,1,1のときclkの立ち上がりでスタックをプッシュ
,入力,pop,1,1のときclkの立ち上がりでスタックをポップ
,入力,thru,1,1のときthruをqtopに出力
,入力,d,16,スタックトップに書き込む値
,入力,dthru,16,thruが1のときdthruをqtopに出力
,出力,qtop,16,thruが1のときdthru,0のときスタックトップの値
,出力,qnext,16,スタックの2番目の値
PUSH命令(メモリから読み出したデータをスタックにプッシュ)を1クロックサイクルで実行するために,thruとdthruを導入.
メモリから読み出すのに1サイクル必要で,その読み出したデータをスタックトップに書き込むのにさらに1サイクル必要となる.そこでスタックに書き込むかわりに,メモリからの読み出しデータをdthruに入力し,それをスタックトップqtopの値とする.つまり,フリップフロップq[0]に書かれているスタックトップの値をスルーして,メモリの出力をスタックトップqtopとして出力する.
!!ソースコード
module stack(clk, reset, load, push, pop, thru, d, dthru, qtop, qnext);
parameter N = 8;
input clk, reset, load, push, pop, thru;
input [15:0] d, dthru;
output [15:0] qtop, qnext;
reg [15:0] q [0:N-1];
assign qtop = (thru ? dthru : q[0]);
assign qnext = q[1];
always @(posedge clk or negedge reset)
if(!reset) q[0] <= 0;
else if(load) q[0] <= d;
else if(pop) q[0] <= q[1];
else q[0] <= qtop;
always @(posedge clk or negedge reset)
if(!reset) q[1] <= 0;
else if(push) q[1] <= qtop;
else if(pop) q[1] <= q[2];
integer i;
always @(posedge clk or negedge reset)
for(i=2;i<N-1;i=i+1)
if(!reset) q[i] <= 0;
else if(push) q[i] <= q[i-1];
else if(pop) q[i] <= q[i+1];
always @(posedge clk or negedge reset)
if(!reset) q[N-1] <= 0;
else if(push) q[N-1] <= q[N-2];
endmodule