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文檔簡介

1、VHDL學(xué)習(xí)(本學(xué)習(xí)以MAXPLUS10為工具軟件)第一章、 VHDL程序的組成一個完整的VHDL程序是以下五部分組成的:庫(LIBRARY):儲存預(yù)先已經(jīng)寫好的程序和數(shù)據(jù)的集合程序包(PACKAGE):聲明在設(shè)計中將用到的常數(shù)、數(shù)據(jù)類型、元件及子程序?qū)嶓w(ENTITY):聲明到其他實體或其他設(shè)計的接口,即定義本定義的輸入輸出端口構(gòu)造體(ARCHITECTUR):定義實體的實現(xiàn),電路的具體描述配置(CONFIGURATION):一個實體可以有多個構(gòu)造體,可以通過配置來為實體選擇其中一個構(gòu)造體1.1庫庫用于存放預(yù)先編譯好的程序包(PACKAGE)和數(shù)據(jù)集合體,可以用USE語句調(diào)用庫中不同的程序包

2、,以便不同的VHDL設(shè)計使用。庫調(diào)用的格式:LIRARY 庫名USE 庫名.所要調(diào)用的程序包名.ALL可以這樣理解,庫在硬盤上的存在形式是一個文件夾,比如庫IEEE,就是一個IEEE的文件夾,可以打開MAX PLUSR安裝源文件夾,進入VHDL93的文件夾,就可以看到一個IEEE的文件夾,這就是IEEE庫,而里面的文件就是一個個對程序包或是數(shù)據(jù)的描述文件,可以用文本打開來查看文件的內(nèi)容。例如在VHDL程序里面經(jīng)常可以看到“USE IEEE.STD_LOGIC_1164”,可以這樣解釋這句話,本序里要用到IEEE文件夾下程序包STD_LOGIC_1164,而STD_LOGIC_1164是可以在I

3、EEE文件夾的STD1164.vhd文件里面看到的,用文本打開STD1164.vhd,可以看到有一名為“IEEE.STD_LOGIC_1164”PAKAGE定義。簡單的來說,庫相當(dāng)于文件夾,而程序包和數(shù)據(jù)就相當(dāng)于文件夾里面的文件的內(nèi)容(注意:不是相當(dāng)于文件,因為程序包和數(shù)據(jù)都是在文件里面定義的,而文件名是和實體名相同的,可以說實體相當(dāng)于文件)。到了這里就可以考慮一個問題,“在安裝MAX PLUS時有多少個庫已經(jīng)存在的呢”,要得到這個問題的答案,可以打開安裝目錄下的“VHDL93”文件夾,就可以看到里面有五個文件夾,分別是ATERA、IEEE、LPM、STD、VITAL,也就是說你看到了五個庫,

4、分別是ATERA功能庫:增強型功能部件,即IP核,包括數(shù)字信號處理、通信、PCI和其他總線接口、處理器和外設(shè)及外設(shè)的功能。IEEE庫:由IEEE(美國電子電機工程師學(xué)會)制定的標(biāo)準(zhǔn)庫LPM庫:參數(shù)可調(diào)模塊庫STD庫:符合VHDL標(biāo)準(zhǔn)的庫VITAL庫:vhdl上對asic提供高精確度及高效率的仿真模型庫調(diào)用庫的表達有兩種,一是顯式表式,就是用LIBRARY和USE來調(diào)用庫里面的程序包或數(shù)據(jù),適用于那些不符合VHDL標(biāo)準(zhǔn)的庫調(diào)用,比如IEEE庫;另一種是隱式表式,就是不用說明就自動調(diào)用的,適合于符合VHDL標(biāo)準(zhǔn)的庫調(diào)用,比如STD庫,不用寫明調(diào)用就已經(jīng)自動調(diào)用出來了。除了上面所介紹的庫外,還有用戶

5、自定義庫及WORK庫,WORK庫是用戶的VHDL現(xiàn)行工作庫,從上面的理解可知,WORK庫就是用戶當(dāng)前編輯文件所在的文件夾,文件夾里面的其他文件里面所描述包或數(shù)據(jù)的集合就是WORK庫里面的包和數(shù)據(jù)的集合。由于WORK庫自動滿足VHDL標(biāo)準(zhǔn),因此在就應(yīng)用中不必以顯式預(yù)先說明(比如 LIBRARY WORK這樣的定義是多余的)。1.2程序包在VHDL中,常量、數(shù)據(jù)類型與子程序可以在實體說明部分和結(jié)構(gòu)體部分加以說明,且實體說明部分所定義的常量、數(shù)據(jù)類型與子程序在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體中是可見的(可以被使用的),但在一個實體的說明部分與結(jié)構(gòu)體的部分對于其他實體的說明部分與結(jié)構(gòu)部分是不可見的(注:實體相當(dāng)于一個文件

6、),程序包(PACKAGE)就是為了使一組常量說明、數(shù)據(jù)說明、子程序說明和元件說明等內(nèi)容對于多個設(shè)計實體都成為可見的而提供的一種結(jié)構(gòu),可以這樣理解一個實體(文件)里的PACKAGE對常量等的定義在其于的實體(文件)里是可以被使用的。程序包由包頭和包體構(gòu)成,包頭格式:PACKAGE 程序包名 IS   說明語句;END 程序包名;說明語句部分可為:USE語句、類型定義、子程序聲明(定義在包體)、常量定義、信號聲明、元件聲明等。包體格式:PACKAGE BODY 程序包名 IS說明語句;END 程序包名說明部分用于子程序的定義,注:在包中對子程序的說明分為兩部分,子程序聲明放在

7、包頭,子程序的定義在包體。實體對于程序包不是自動可見(即不是自動就設(shè)為使用)的,為了使用程序包說明的內(nèi)容就必須在實體的開始加上USE語句(即是要用USE來調(diào)用程序包里面所說明的東西),即使實體和程序包是在同一個文件里也要這樣調(diào)用。1.3實體實體(ENTITY)是VHDL設(shè)計中最其本的組成部分之一(另一個是結(jié)構(gòu)體),VHDL表達的所有設(shè)計均與實體有關(guān)。實體類似于原理圖中的一個部件符號,它并不描述設(shè)計的具體功能,只是定義所需的全部輸入/輸出信號。實體格式如下:ENTITY 實體名 ISGENERIC(常數(shù)名:數(shù)據(jù)類型:設(shè)定值)      

8、   類屬說明   PORT                                       端口說明   (端口信號名1: 模式 類型;端口信號名

9、2: 模式 類型;端口信號名3: 模式 類型;端口信號名4: 模式 類型);TYPE語句或常量定義                       實體申明并行語句                  &#

10、160;                實體語句 END 實體名;實體名:MAXPLUSII要求實體名必須與VHDL文件名相同,否則編譯會出錯。類屬參量:用于為設(shè)計實體和其外部環(huán)境通信的靜態(tài)信息提供通道,可以定義端口的大小、實體中元件數(shù)目及實體的定時特性等等;帶有GENERIC的實體所定義的元件叫做參數(shù)化元件,即元件的規(guī)?;蛱匦杂蒅ENERIC的常數(shù)決定,在GENERIC所定義的常數(shù)是可以在引用過程中修改的,因此利用GENERIC可以設(shè)計更加通用

11、的元件,彈性地適應(yīng)不同的應(yīng)用。端口信號名:端口信號名在實體之中必須是唯一的,信號名應(yīng)是合法的標(biāo)識符端口模式:分別有IN、OUT、INOUT、BUFFER和LINKAGE,這五種類型在后面的章節(jié)將介紹到。端口類型:常用的有INTEGER、STD_LOGIC、STD_LOGIC_VECTOR,有待后面章節(jié)介紹。實體申明:實體申明部分應(yīng)放在端口說明的下面,實體申明部分用于定義實體接口中的公共信息,例如可以用來定義新的數(shù)據(jù)類型和常量定義等。實體語句:是每一設(shè)計實體接口的公共部分,實體語句只能由并行斷言語句、并行過程調(diào)用語句和被動進程語句,注意,這些實體語句部分應(yīng)該是被動語句,即在語句中不含有信號賦值語

12、句。1.4結(jié)構(gòu)體所有能被仿真的實體都由結(jié)構(gòu)體(ARCHITECTURE)描述,即結(jié)構(gòu)體描述實體的結(jié)構(gòu)或行為,一個實體可以有多個結(jié)構(gòu)體,每個結(jié)構(gòu)體分別代表該實體功能的不同實現(xiàn)方案。結(jié)構(gòu)體格式:ARCHITECTURE 結(jié)構(gòu)體名 OF 實體名 IS定義語句(元件例化);BEGIN并行處理語句;END 結(jié)構(gòu)體名;結(jié)構(gòu)體名是對本結(jié)構(gòu)體的命名,它是該結(jié)構(gòu)體的惟一名稱,雖然可以由設(shè)計人員自由命名,但一般都將命名和對實體的描述結(jié)合起來,結(jié)構(gòu)體對實體描述有三種方式(括號中為命名):1) 行為描述(BEHAVE):反映一個設(shè)計的功能和算法,一般使用進程PROCESS,用順序語句表達;2) 結(jié)構(gòu)描述(STRUCT

13、):反映一個設(shè)計硬件方面的特征,表達了內(nèi)部元件間連接關(guān)系,使用元件例化來描述;3) 數(shù)據(jù)流描述(DATAFLOW):反映一個設(shè)計中數(shù)據(jù)從輸入到輸出的流向,使用并行語句描述。1.5配置一個實體可以用多個結(jié)構(gòu)體描述,具體綜合時,選擇哪一個結(jié)構(gòu)體來綜合,由配置來確定,仿真時用配置語句進行配置能節(jié)省大量時間。配置格式:CONFIGURATION 配置名 OF 實體名ISFOR 選配結(jié)構(gòu)體名;END FOR;     END CONFIGURATION; 第二章、 數(shù)據(jù)類型、算符、數(shù)據(jù)對象、屬性2.1 標(biāo)識符VHDL標(biāo)識符由大小寫字母、數(shù)字和下劃線構(gòu)成,不區(qū)分大小

14、寫2.2 數(shù)據(jù)對象在邏輯綜合中,VHDL常用的數(shù)據(jù)對象有信號、變量及常量。1) 信號SIGNAL,為全局變量,在程序包說明、實體說明、結(jié)構(gòu)體描述中使用,用于聲明內(nèi)部信號,而非外部信號(外部信號為IN、OUT、INOUT、BUFFER),其在元件之間起互聯(lián)作用,可以賦值給外部信號。定義格式:SIGNAL 信號名: 數(shù)據(jù)類型:=初始值;賦值格式:目標(biāo)信號名<=表達式常在結(jié)構(gòu)體中用賦值語句完成對信號賦初值的任務(wù),因為綜合器往往忽略信號聲名時所賦的值。2) 變量(VARIABLE),只在給定的進程中用于聲明局部值或用于子程序中,變量的賦值符號為“:=”,和信號不同,信號是實際的,是內(nèi)部的一個存儲

15、元件(SIGNAL)或者是外部輸入(IN、OUT、INOUT、BUFFER),而變量是虛的,僅是為了書寫方便而引入的一個名稱,常用在實現(xiàn)某種算法的賦值語句當(dāng)中。定義格式:VARIABLE 變量名: 數(shù)據(jù)類型:=初始值3) 常量,全局變量,在結(jié)構(gòu)體描述、程序包說明、實體說明、過程說明、函數(shù)調(diào)用說明和進程說明中使用,在設(shè)計中描述某一規(guī)定類型的特定值不變,如利用它可設(shè)計不同模值的計數(shù)器,模值存于一常量中,對不同的設(shè)計,改變模值僅需改變此常量即可,就如上一章所說的參數(shù)化元件。定義格式:CONSTANT 常數(shù)名:數(shù)據(jù)類型:=表達式;4) 信號和變量最大的不同在于,如果在一個進程中多次為一個信號賦值,只有

16、最后一個值會起作用,而當(dāng)為變量賦值時,變量的值改變是立即發(fā)生的。2.3 數(shù)據(jù)類型 VHDL是一種強類型語言,對于每一個常數(shù)、變量、信號、函數(shù)及設(shè)定的各種參量的數(shù)據(jù)類型(DATA TYPES)都有嚴(yán)格要求,相同數(shù)據(jù)類型的變量才能互相傳遞和作用,標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)類型都在VHDL標(biāo)準(zhǔn)程序表STD中定義,實際使用中,不需要用USE語句以顯式調(diào)用。   VHDL常用的數(shù)據(jù)類型有三種:標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)類型、IEEE預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)邏輯位與矢量及用戶自定義的數(shù)據(jù)類型。1) 標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)類型Boolean布爾量:取值為FALSE和TRUECHARACTER字符:字符在編程時用單引號括起來,如AST

17、RING字符串:雙引號括起來,如“ADFBD”INTEGER整數(shù):整數(shù)范圍從-(231-1)到(231-1);REAL實數(shù):實數(shù)類型僅能在VHDL仿真器中使用,綜合器不支持BIT位:取值為0或1;TIME時間:范圍從-(231-1)到(231-1),表達方法包含數(shù)字、(空格)單位兩部分,如(10 PS);BIT_VECTOR位矢量:其于BIT數(shù)據(jù)的數(shù)組,使用矢量必須注明寬度,即數(shù)組中的元素個數(shù)和排列,如SIGNAL A: BIT_VECTOR(7 DOWNTO 0)NATUREAL自然數(shù):整數(shù)的一個POSITIVE正整數(shù):SEVRITY LEVEL錯誤等級:在VHDL仿真器中,錯誤等級用來設(shè)計

18、系統(tǒng)的工作狀態(tài),共有四種可能的狀態(tài)值:NOTE,WARNING,ERROR和FAILURE2) IEEE預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)邏輯位與矢量STD_LOGIC::工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的邏輯類型,取值為0、1、Z、X(強未知)、W(弱未知)、L(弱0)、H(弱1)、(忽略)、U(未初始化),只有前四種具有實際物理意義,其他的是為了與模擬環(huán)境相容才保留的。STD_LOGIC_VECTOR:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的邏輯類型集,STD_LOGIC的組合。3) 用戶自定義的數(shù)據(jù)類型有四種,分別是枚舉類型、整數(shù)類型和實數(shù)類型、數(shù)組類型、記錄類型枚舉類型: TYPE 數(shù)據(jù)類型名 IS (枚舉文字,枚舉文字,. . . .)整數(shù)類型與實數(shù)類型是標(biāo)

19、準(zhǔn)包中預(yù)定義的整數(shù)類型的子集,由于綜合器無法綜合未限定范圍的整數(shù)類型的信號或變量,故一定要用RANGE子句為所定義整數(shù)范圍限定范圍以使綜合器能決定信號或變量的二進制的位數(shù)。格式:   TYPE 數(shù)據(jù)類型名 IS RANGE 約束范圍;     (如-10到+10)數(shù)組類型:TYPE 數(shù)據(jù)類型名 IS ARRAY(下限 TO 上限) OF 類型名稱記錄類型:TYPE 記錄類型名 IS RECODE元素名: 數(shù)據(jù)類型名;元素名: 數(shù)據(jù)類型名;。END RECODE2.4 運算符VHDL為構(gòu)造計算數(shù)值的表達式提供了許多預(yù)定義運算符,可分為四

20、種類型:算術(shù)運算符,關(guān)系運算符,邏輯運算符與連接運算符。算術(shù)運算符:+、-、*、/、*、MOD、REM、ABS關(guān)系運算符:=、/=、<、<=、>、>=邏輯運算符:AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、NOR連接運算符:&,將多個對象或矢量連接成維數(shù)更大的矢量2.5 VHDL屬性屬性是關(guān)于實體、結(jié)構(gòu)體、類型及信號的一些特征,有些屬性對于綜合非常有用,其一般形式均為: 對象屬性。1) 數(shù)值類屬性 用于返回數(shù)組、塊或一般數(shù)據(jù)的有關(guān)值一般數(shù)據(jù)的數(shù)值屬性:LEFT,RIGHT,LOW,HIGH數(shù)組的數(shù)值屬性:LENGH塊的數(shù)值屬性:BEHAVIOR,不含有元件C

21、OMPONENT例化信息時返回TRUE;STRUCTURE含有元件實例化或有被動進程時,則返回TURE。(注:被動進程定義是在進程定義中沒有代入語句)2) 函數(shù)類屬性 以函數(shù)的形式,使設(shè)計人員得到有關(guān)數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、信號的某些信息。數(shù)據(jù)類型屬性函數(shù):POS(X)得到輸入X值的位置序號、VAL(x)得到輸入位置序號的X值,SUSS(x),PRED(x),LEFTOF(x),RIGHTOF(x)數(shù)組屬性函數(shù):LEFT(n),RIGHT(n),HIGH(n),LOW(n)3) 數(shù)據(jù)類型屬性,這類屬性類函數(shù)僅一個,即BASE4) 數(shù)據(jù)區(qū)間類的屬性,RANGE(N)和REVERS_RANGE(N)用戶自

22、定義的屬性,格式   ATTRIBUTE 屬性名 OF 目標(biāo)名:目標(biāo)集合 IS表達式以函數(shù)的形式,使設(shè)計人員得到有關(guān)數(shù)據(jù)類型、第三章、 順序語句與并行語句順序語句和并行語句是程序設(shè)計中兩大基本描述語句系列。.1順序語句順序語句的特點從仿真的角度來看是每一條語句的執(zhí)行按書寫順序進行,順序語句只能出現(xiàn)在塊語句、進程和子程序內(nèi)部,順序控制方式有兩種,一是條件控制(IF和CASE語句),一是迭代控制(LOOP語句和ASSERT語句),有10種基本類型) 賦值語句賦值語句分為變量賦值和信號賦值,它們的賦值是有區(qū)別的。首先在格式上,變量賦值格式為“變量名:=表達式”,而信號的賦值格式為

23、“信號名<=表達式”;其次體現(xiàn)在所用的地方,變量說明和使用都只能在順序語句中(進程、函數(shù)、過程和塊模塊),而信號的說明只能在同步語句中,但可以在順序語句和同步語句中使用;再次體現(xiàn)在賦值過程,變量的賦值是立即的,而信號的賦值的執(zhí)行和信號值的更新至少要延時DELTA延時,只有延時后信號才能得到新值,否則將保持原值,在進程中,信號賦值在結(jié)束時起作用。) WAIT語句WAIT語句屬于敏感信號激勵信號,一個進程語句含有敏感信號時,進程中不能出現(xiàn)WAIT等待語句;當(dāng)進程語句不含有敏感信號時,進程語句必須含有其他形態(tài)的敏感信號激勵。WAIT語句有五種形式:WAIT   無限等待;W

24、AIT ON (敏感信號1,敏感信號2,敏感信號N) 敏感信號變化,表中的信號產(chǎn)生變化時才往下運行;WAIT UNTIL 布爾表達式 為TRUE時,進程啟動,為FARLSE是等待WAIT FOR 時間表達式 到時進程才會啟動WAIT UNTIL 布爾表達式 ON (敏感信號1,敏感信號2,敏感信號N) FOR 時間表達式 多條件等待語句,注意在多條件等待語句的表達式中,至少應(yīng)有一個信號量,因為處于等待進程中的變量是不可改變的。) IF語句這種語句在其他編程語言也有,不用多講,其完整的書寫格式IF標(biāo)號: IF <條件> THEN<順序處理語句>ELSIF <條件&g

25、t; THEN<順序處理語句>.ELSE<順序處理語句>END IF IF標(biāo)號) CASE語句CASE語句是另一種形式的流程控制語句,可讀性比IF的強,格式如下CASE 條件表達式 ISWHEN 條件取值 =>順序處理語句;WHEN 條件取值 =>順序處理語句;WHEN 條件取值 =>順序處理語句;WHEN   OTHERS =>順序處理語句;END CASE;上面的條件取值有三種格式可選條件表達式取值條件表達式取值|條件表達式取值|條件表達式取值|條件表達式取值 TO 條件表達式取值) LOOP循環(huán)語句LOOP語句與其他高級

26、編程語言中的循環(huán)語句一樣,可以使程序進行有規(guī)律的循環(huán),循環(huán)的次數(shù)受迭代算法的控制,一個LOOP語句可包含要重復(fù)執(zhí)行的一組順序語句,它可以執(zhí)行多次或是零次。LOOP格式LOOP 標(biāo)號: 重復(fù)模式LOOP順序處理語句;END LOOP LOOP標(biāo)號;重復(fù)模式有兩種,F(xiàn)OR模式和WHILE模式。FOR模式的LOOP語句格式:LOOP標(biāo)號: FOR 循環(huán)變量 IN 離散范圍 LOOP順序處理語句;END LOOP LOOP標(biāo)號;WHILE模式的LOOP語句格式:LOOP標(biāo)號: WHILE條件LOOP順序處理語句;END LOOPLOOP標(biāo)號;) NEXT和EXIT語句這兩種語句都是用于跳出LOOP循環(huán)

27、的,NEXT語句是用來跳出本次循環(huán)的,而EXIT語句是用于跳出全部循環(huán)的。格式NEXT或EXIT LOOP標(biāo)號 WHEN條件) NULL空操作語句,書寫格式為“NULL;”,唯一的作用是使程序流程運行到下一個語句,常用于CASE語句當(dāng)中) RETURN語句用在一段子程序結(jié)束后,用來返回到主程序的控制語句,一般情況之下,有兩種書寫格式,分別是RETURN;   只能用于進程返回RETURN 表達式;只能用于函數(shù)返回在實際的應(yīng)用中,一般的VHDL綜合工具要求函數(shù)中只能包含一個RETURN,并規(guī)定這條RETURN語句只能寫在函數(shù)末尾,但一些VHDL綜合工具允許函數(shù)中出現(xiàn)多個RET

28、URN語句。) ASSERT斷言語句主要用于程序仿真、調(diào)試中的人機對話,它可以給出一個文字串作為警告和錯誤信息,基本書寫格式如下:ASSERT條件REPORT輸出信號   字符串SEVERITY錯誤級別;有四種NOTE、WARNING、ERROR和FAILURE如果程序在仿真或調(diào)試過程中出現(xiàn)問題,斷方語句就會給出一個文字串作為提示信息,當(dāng)程序執(zhí)行到斷言語句時,就會對ASSERT條件表達式進行判斷,如果返回值為TRUE則斷言語句不做任何操作,程序向下執(zhí)行,如果返回值為FALSE,則輸出指定的提示信息和出錯級別。斷言語句可以分為順序斷言語句和并行斷言語句。) REPORT語句報

29、告語句是93版VHDL標(biāo)準(zhǔn)提供的一種新的順序語句,該語句沒有增加任何功能,只是提供了某些形式的順序斷言語句的短格式,也算是ASSERT語句的一個精簡,格式如下:REPORT 輸出信息SEVERITY出錯級別.2并行語句并行語句在結(jié)構(gòu)體中的執(zhí)行都是同時進行的,即它們的執(zhí)行順序與語句的書寫無關(guān),這種并行性是由硬件本身并行性決定的,即一旦電路接通電路,它的各部分就會按照事先設(shè)計好的方案同時工作,VHDL有六種并行語句) 并行信號賦值語句信號賦值語句相當(dāng)于一個進程(用于單個信號賦值)的簡化形式,用在結(jié)構(gòu)體中并行執(zhí)行,信號賦值語句提供了三種賦值方式,用來代替進程可令程序代碼大大簡化。注:這里要注意,信號

30、賦值語句在順序語句里面也有,順序語句里可以給信號賦值也可以給變量賦值,而順序語句里只能對變量說明,不能對信號說明;并行語句剛好相反。思考:什么變量不能在并行語句里面說明呢?為什么信號不能在順序語句里面說明呢?因為信號是全局的,變量是局部的,用來保存中間變量的賦值方式一并發(fā)信號賦值語句,格式“信號名<=表達式”,等效于進程語句,表達式中的信號就是進程語句中的敏感激勵信號(注:進程必須含有敏感激勵信號,請看下面章節(jié)介紹)賦值方式二條件信號賦值語句,格式如下目標(biāo)信號<=表達式1   WHEN 條件1 ELSE表達式2   WHEN 條件2 ELSE

31、表達式3   WHEN 條件3 ELSE表達式4  注:條件賦值語句與IF語句不同之處1、 以上條件賦值語句不能進行嵌套,而IF是可以的2、 由于條件信號賦值語句是并行語句,必須用在結(jié)構(gòu)體中的進程之外(進程是用順序語句來編寫的),而IF是順序語句3、 條件信號賦值語句ELSE是必須有的,而IF可沒有4、 條件信號賦值語句與實際的硬件電路十分接近,因此使用該語句要求設(shè)計人員具有硬件電路知識,而IF一般用來進行硬件電路的高級描述,它不要求太多的硬件電路知識。5、 一般情況下很少用條件賦值語句,只有當(dāng)用進程語句、IF語句和CASE語句難以對路進行描述時才用賦值

32、方式三選擇信號賦值語句,格式如下WITH 選擇條件表達式 SELECT目標(biāo)信號<=信號表達式1   WITH 選擇條件1信號表達式2   WITH 選擇條件2信號表達式3 WITH 選擇條件3信號表達式4   WITH OTHERS注:選擇信號賦值語句是一種并行語句,不能在結(jié)構(gòu)體中的進程內(nèi)部使用) 塊語句在VHDL語言設(shè)計中,塊語句常常用來對比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體作結(jié)構(gòu)化描述,格式如下塊標(biāo)號: BLOCK 衛(wèi)式表達式類屬子句;端口子句;塊說明部分;BEGIN<塊語句說明部分;>END BLOCK塊標(biāo)號;衛(wèi)式表達式:是一個布

33、爾條件表達式,只有當(dāng)這個表達式為TURE時,BLOCK語句才被執(zhí)行;類屬子句:塊的屬性說明塊說明部分:用于定義USE、子程序、數(shù)據(jù)類型、子類型、常量、信號和元件塊語句說明部分:用于描述塊的具體功能,可以包含結(jié)構(gòu)塊中的任何并行語句結(jié)構(gòu)。注:塊語句的作用就是將一個大的結(jié)構(gòu)劃成一塊一塊小的結(jié)構(gòu)。) 進程語句進程語句是一種應(yīng)用廣泛的并行語句,一個結(jié)構(gòu)體中可以包括一個或者多個進程語句,結(jié)構(gòu)體中的進程語句是并發(fā)關(guān)系,即各個進程是同時處理的、并行執(zhí)行的;但在第一個進程語句結(jié)構(gòu)中,組成進程的各個語句都是順序執(zhí)行,在進程語句中是不能用并行語句的。格式進程標(biāo)號:PROCESS 敏感信號表 IS進程語句說明部分;B

34、EGIN<順序語句部分>END PROCESS進程標(biāo)號;注:1、 敏感信號表列出了進程語句敏感的所有信號,每當(dāng)其中的一個信號發(fā)生變化時,就會引起其他語句的執(zhí)行,如果敏感信號表不寫,那么在PROCESS里面必須有WAIT語句,由WAIT語句來產(chǎn)生對信號的敏感;而當(dāng)敏感信號表存在時,就不能在PROCESS里再有WAIT語句;2、 IS可有可無,是由93版規(guī)定的3、 進程語句說明部分是進程語句的一個說明區(qū),它主要用來定義進程語句所需要的局部數(shù)據(jù)環(huán)境,包括數(shù)據(jù)類型說明、子程序說明和變量說明。4、 進程語句有兩種存在狀態(tài),一是等待,當(dāng)敏感信號沒有發(fā)生變化時;一是執(zhí)行,當(dāng)敏感信號變化時。) 子

35、程序調(diào)用語句子程序分為函數(shù)和過程,它們的定義屬于說明語句,均可在順序語句和并行語句里面使用,它們的調(diào)用方法不一樣。函數(shù)只有一個返回值,用于賦值,可以說在信號賦值的時候就是對函數(shù)的調(diào)用;過程有很多個返回值,用于進行處理,準(zhǔn)確的來說子程序調(diào)用語句就是過程調(diào)用語句。) 參數(shù)傳遞語句參數(shù)傳遞語句即在實體中定義的GENERIC,可以描述不由材料和不同工藝構(gòu)成的相同元件或模塊的性能參數(shù)(如延時),在定義了GENERIC的實體叫參數(shù)化實體,由參數(shù)化實體形成的元件在例化時具有很大的適應(yīng)性,在不同的環(huán)境下,只須用GENERIC MAP來修改參數(shù)就可以了,使用時,在對元件例化時加在里面就可,比如已經(jīng)定義了一個AN

36、D2的實體,要在EXAMPLE里面使用AND2,要先對AND2進行元件聲明,再將AND2例化,如下:u0: AND2 GENERIC MAP(參數(shù)值1,參數(shù)值2)           PORT MAP(參數(shù)表) 元件例化語句一個實體就相當(dāng)于元件,元件名就相當(dāng)于實體名,元件要實現(xiàn)的功能在實體里面就已經(jīng)描述好,比如,同一個文件夾下已經(jīng)有一個名為A.VHD的文件,如果要在另一個文件B.VHD里面用到A.VHD里面定義的功能,那么可以在B.VHD文件里面通過元件聲明和元件例化來調(diào)用A這個元件,總的來說調(diào)

37、用元件過程就是“建立元件-元件聲明-元件例化”,元件調(diào)用時不用USE語句的,這和調(diào)用程序或類據(jù)不同。注:元件聲明語句屬說明語句,不是同步語句,以下對元聲的說明是為了更好地了解元件的調(diào)用,元件的實例化之前必須要有元件聲明元件聲明語句格式COMPONENT <元件名>         元件名就是文件名,即是實體名GENERIC <參數(shù)說明>;       這就是所產(chǎn)的元件參數(shù)PORT<端口說明>;END COMPONENT;元件例化格式:元件符:元件名 GENERIC MAP (參數(shù)表)               PORT MAP(端口表) 生成語句生成語句通常又稱為GENERATE語句,它是一種可以建立重復(fù)結(jié)構(gòu)或者是在多個模塊的表示形式之間進行選擇的語句,格式如下:生成語句標(biāo)號: < 模式選擇>GENERATE< 并行處理語句>;END GENE

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