寄存器

8位环形移位寄存器

module shift_regist (input  wire clk,input wire rstn,input wire [7:0]D,output reg [7:0]Q
);
always @(posedge  clk  or  negedge  rstn) beginif(!rstn)Q<=8'b000000;elseQ<={D[6:0],D[7]} ;    
end
endmodule //shift_regist 

输入有时钟，复位，D信号，输出为处理后的信号

左移，环形，首尾相连

正常工作的语句，把最高位移到了最低位，其余整体往往前移了一位

右移

寄存器堆

该寄存器堆是CPU中多个寄存器组成的阵列，由32个32位的寄存器构成，两个读数据口(Ra->BusA Rb->BusB),一个写数据口(Rw ->BusW),写数据受使能信号Wen控制，在时钟的下降沿有效
第一种实现方法,代码如下

module D_FF(input clk,input [4:0]Ra,input [4:0]Rb, input [4:0]Rw,input Wen,output [31:0]BusA,output [31:0]BusB,input [31:0]BusW);reg [31:0]DataReg[31:0];always@(negedge clk)begin if(Wen & Rw!=5'd0)DataReg[Rw] <= BusW;end  assign BusA = (Ra==5'd0)?32'd0:DataReg[Ra];assign BusB = (Ra==5'd0)?32'd0:DataReg[Rb];endmodule

clk时钟信号，ra,rb是两个端口的读信号，rw是选择写入的寄存器编号，wen决定是读还是写，BUSA,BUSB是两个端口输出的32信号，BUSW是写入的32位信号

由于有32个寄存器，所以需要5位二进制来记录编号 

datareg就是系统建的寄存器，用来寄存数据，前面的【31：0】表示有32个，后面的【31：0】表示每个寄存器记录为32位

电路功能是当是写信号时，执行写操作，无论写不写，都会执行读，只不过如果没有指定地址，就不输出读的结果，可以同时输出两个口的数据

仿真文件

`timescale 1ns/1ns 
`define clk_period  20
module D_FF_tb;reg  clk;
reg  rst_n;
reg  [4:0] Ra;
reg  [4:0] Rb;
reg  [4:0] Rw;
reg        Wen;
reg  [31:0] BusW;
wire [31:0] BusA;
wire [31:0] BusB;D_FF D_FF(.clk(clk),.rst_n(rst_n),.Ra(Ra),.Rb(Rb),.Rw(Rw),.Wen(Wen),.BusW(BusW),.BusA(BusA),.BusB(BusB)
);
integer i,j,k;initial clk = 1'b0;
always #(`clk_period/2)clk = ~clk;initial beginrst_n = 1'b0;Ra = 5'b0;Rb = 5'b0;Rw = 5'b0;Wen = 1'b0;#5;rst_n = 1'b1;Wen = 1'b1;for (j = 1 ; j < 32; j = j + 1) beginRw = j;BusW = j; #50;endWen = 1'b0;#5;for (i = 1 ; i < 32; i = i + 1) beginRa = i;#5;end#5;for (k = 1 ; k < 32; k = k + 1) beginRb = k;#5;end#5;$stop;endendmodule