مینی پروژه وریلاگ

در این پروژه باید یک زیرسامانه‌ی سخت‌افزاری ساده طراحی شود که از سه ماژول اصلی تشکیل شده است: ALU (واحد حساب و منطق)، RAM (حافظه) و Controller (کنترل‌کننده). این سه بخش با یک سیگنال کلاک مشترک هماهنگ می‌شوند. ماژول RAM باید بتواند 16 خانه حافظه‌ی 8 بیتی علامت‌دار (با نمایش مکمل دو) را نگه‌داری کند. در حالت «نوشتن»، زمانی که سیگنال ورودی Mode برابر با 1 است و در لبه‌ی بالارونده‌ی کلاک سیگنال WR فعال می‌شود، داده‌ی ورودی Data_In در آدرس مشخص‌شده نوشته می‌شود. در حالت «محاسبه» که Mode برابر با 0 است، کنترلر باید در دو سیکل متوالی دو داده از RAM را به‌عنوان عملوندهای اول و دوم (A و B) بخواند و آن‌ها را به ALU بفرستد. سپس بر اساس مقدار سیگنال Opcode، عملیات مشخص‌شده (مثل ADD، SUB، AND، OR، XOR، NOT، SHL، یا Compare) انجام می‌شود و خروجی ALU تولید می‌گردد. همچنین یک ورودی Reset وجود دارد که با فعال شدن آن، محتوای RAM پاک و سیستم در وضعیت اولیه قرار می‌گیرد. در پایان باید یک ماژول سطح بالا (Top module) طراحی شود که سه ماژول فوق را به هم متصل کند و همه‌ی سیگنال‌های کنترلی، آدرس‌ها و داده‌ها را مدیریت نماید. سپس باید یک Testbench نوشته شود تا عملکرد کل سیستم شبیه‌سازی و صحت آن بررسی شود. در شبیه‌سازی، باید تمام دستورهای تعریف‌شده در جدول (با Opcodeهای 1 تا 8) تست شوند و نتایج آن با استفاده از دستورهای $display یا $monitor در کنسول چاپ شوند. همچنین لازم است از نرم‌افزار شبیه‌سازی (مثل ModelSim یا Vivado) خروجی موج‌ها گرفته و اسکرین‌شات آن‌ها در گزارش نهایی قرار گیرد. در نتیجه، خروجی نهایی پروژه شامل فایل کد Verilog/VHDL برای هر ماژول، یک Testbench برای ارزیابی عملکرد، و گزارش تصویری از نتایج و موج‌های شبیه‌سازی است.