可編程邏輯電路技術(shù)VHDL的預(yù)定義屬性hr

可編程邏輯電路技術(shù)陳李第8章VHDL設(shè)計(jì)實(shí)例主要內(nèi)容8.1值類屬性8.2函數(shù)類屬性8.3信號(hào)類屬性8.4數(shù)據(jù)類型類屬性8.5數(shù)據(jù)范圍類屬性8.6自定義屬性值類屬性主要用于返回常用數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、塊的有關(guān)值。如返回?cái)?shù)組長(zhǎng)度、數(shù)組類型的上下邊界等。可分為三個(gè)子類：常用數(shù)據(jù)類型的值類屬性數(shù)組的值類屬性塊的值類屬性8.1值類屬性1、常用數(shù)據(jù)類型的值類屬性這類屬性有四種：（1）’left：返回?cái)?shù)據(jù)類型或子類型最左邊的值；（2）’right：返回?cái)?shù)據(jù)類型或子類型最右邊的值；（3）’high：返回一個(gè)數(shù)據(jù)類型或子類型最大值；（4）’low：返回一個(gè)數(shù)據(jù)類型或子類型最小值；屬性用字符“′”來指定屬性，后面跟屬性名，“′”前面是所附屬性的項(xiàng)目，這種定義格式對(duì)所有的屬性是通用的。8.1值類屬性注意:對(duì)于枚舉類型，屬性’left的值和’low的值相同，屬性’right的值和’high的值相同；對(duì)于用保留字to定義的整數(shù)類型，屬性’left的值和’low的值相同，屬性’right的值和’high的值相同；對(duì)于用保留字downto定義的整數(shù)類型，屬性’right的值和’low的值相同，屬性’left的值和’high的值相同；8.1值類屬性如：typenumberisintegerrange0to9;typeweekis(Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday,Sunday);typewordisarray(15downto0)ofstd_logic;number’left=0number’right=9number’high=9number’low=0week’left=Mondayweek’right=Sundayweek’high=Sundayweek’low=Mondayword’left=15word’right=0word’high=15word’low=08.1值類屬性2.數(shù)組的值類屬性只有一種屬性’length:返回限定性數(shù)組的長(zhǎng)度值，即元素的個(gè)數(shù)。該屬性可用于任何標(biāo)量的一維數(shù)組和多維數(shù)組。8.1值類屬性定義下列數(shù)據(jù)類型：

typenumberisintegerrange0to9;typeweekis(Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday,Sunday);typewordisarray(15downto0)ofstd_logic;則有：number’length=10work’length=7word’length=16

3.塊的值類屬性主要用來返回塊和結(jié)構(gòu)體建模的信息有兩種屬性（1）’behavior:如果塊有標(biāo)號(hào)說明或者結(jié)構(gòu)體有結(jié)構(gòu)體名，并且它們中不含有元件例化語句，則返回布爾值“true”。（2）’structure:如果塊和結(jié)構(gòu)體中只含有元件例化語句或進(jìn)程語句，將返回布爾值“true”。

8.1值類屬性對(duì)于不含有任何元件例化語句的塊語句或是結(jié)構(gòu)體，則屬性’behavior的返回值為“true”，而屬性’structure返回值“false”；對(duì)于只含有元件例化語句或進(jìn)程語句的塊語句或是結(jié)構(gòu)體，則屬性’behavior的返回值為“false”，而屬性’structure返回值“true”；對(duì)于以混合描述方式描述的塊語句或是結(jié)構(gòu)體來說，屬性’behavior和’structure的返回值都為“false”。8.1值類屬性例：用3個(gè)二輸入與門來實(shí)現(xiàn)四輸入與門的VHDL描述。Entityand4isport(a,b,c,d:inbit;q:outbit);Endand4;Architectturestructuralofand4iscomponentand_gateport(a,b:inbit;c:outbit);endcomponent;signalq1,q2:bit;BeginU1:and_gateportmap(a,b,q1);U2:and_gateportmap(c,d,q2);U3:and_gateportmap(q1,q2,q);Endstructural;對(duì)結(jié)構(gòu)體structural則有如下屬性：（1）structural’behavior的返回值為“false”;

（2）structural’structure的返回值為“true”。8.1值類屬性第8章VHDL設(shè)計(jì)實(shí)例主要內(nèi)容8.1值類屬性8.2函數(shù)類屬性8.3信號(hào)類屬性8.4數(shù)據(jù)類型類屬性8.5數(shù)據(jù)范圍類屬性8.6自定義屬性是指屬性以函數(shù)的形式為設(shè)計(jì)人員返回有關(guān)數(shù)據(jù)類型、數(shù)組或是信號(hào)的信息。執(zhí)行時(shí)，屬性根據(jù)輸入的自變量值去執(zhí)行函數(shù)，然后返回一個(gè)數(shù)據(jù)類型、數(shù)組或是信號(hào)相關(guān)信息的值。可分為三個(gè)子類：數(shù)據(jù)類型屬性函數(shù)數(shù)組屬性函數(shù)信號(hào)屬性函數(shù)8.2函數(shù)類屬性1.數(shù)據(jù)類型屬性函數(shù)用來得到數(shù)據(jù)類型的各種相關(guān)信息，能夠返回?cái)?shù)據(jù)類型的位置信息或是左右鄰值等。共有6種：（1）’pos(數(shù)據(jù)值):返回?cái)?shù)據(jù)值的位置序號(hào)（2）’val(位置序號(hào))：返回該位置序號(hào)的值（3）’succ（數(shù)據(jù)值）：返回該數(shù)據(jù)值的下一個(gè)值（4）’pred（數(shù)據(jù)值）：返回該數(shù)據(jù)值的前一個(gè)值（5）’leftof（數(shù)據(jù)值）：返回該數(shù)據(jù)值左邊的值（6）’rightof（數(shù)據(jù)值）：返回該數(shù)據(jù)值右邊的值8.2函數(shù)類屬性如：Typecurrentisrange0to1000000UnitsuA;mA=1000uA;A=1000mA;Endunits;Typeweekis(Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday,Sunday);則有：Current’pos(10uA)=10Current’val(10)=10uACurrent’succ(7uA)=8uACurrent’pred(7uA)=6uACurrent’leftof(10uA)=9uACurrent’rightof(10uA)=11uAweek’pos(Tuesday)=1week’val(3)=Thursdayweek’succ(Thursday)=Fridayweek’pred(Thursday)=Wednesdayweek’leftof(Friday)=Thursdayweek’rightof(Friday)=Saturday8.2函數(shù)類屬性2.數(shù)組屬性函數(shù)有4種：（1）’left(n):得到索引號(hào)為n的區(qū)間的左端位置號(hào)；（2）’right(n):得到索引號(hào)為n的區(qū)間的右端位置號(hào)；（3）’high(n):得到索引號(hào)為n的區(qū)間的高端位置號(hào)；（4）’low(n):得到索引號(hào)為n的區(qū)間的低端位置號(hào)；其中，索引號(hào)n就是多維數(shù)組中所定義的多維區(qū)間的序號(hào)，缺省為n=1。當(dāng)索引號(hào)取缺省值時(shí)，數(shù)組屬性函數(shù)就代表對(duì)一維區(qū)間進(jìn)行操作。8.2函數(shù)類屬性typeram_dataisarray(0to511)ofinteger;…….foriinram_data1’lowtoram_data1’highloop8.2函數(shù)類屬性3.信號(hào)屬性函數(shù)主要有以下5種：（1）signal_name’event:該函數(shù)返回值為“true”或“false”。在當(dāng)前相當(dāng)小的時(shí)間間隔內(nèi)有信號(hào)事件發(fā)生，返回值為“true”；反之，則返回“false”。（2）signal_name’active:如果在當(dāng)前相當(dāng)小的時(shí)間間隔內(nèi)信號(hào)活躍，則函數(shù)的返回值為“true”；如果不活躍，則返回“false”。

8.2函數(shù)類屬性注：“信號(hào)活躍”和“事件發(fā)生”“信號(hào)活躍”定義為信號(hào)的任何變化，例如信號(hào)從‘0’變到‘1’是一個(gè)信號(hào)活躍，而信號(hào)從‘0’到‘0’也是一個(gè)信號(hào)活躍?！笆录l(fā)生”定義為信號(hào)的值發(fā)生變化，如信號(hào)從‘0’變到‘0’不是一個(gè)事件，原因是信號(hào)值沒有變。不難看出：所有的事件發(fā)生都是信號(hào)活躍，但是所有的信號(hào)活躍不一定是事件發(fā)生。8.2函數(shù)類屬性（3）signal_name’last_event:返回該信號(hào)從前一個(gè)事件發(fā)生到現(xiàn)在時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間值。（4）signal_name’last_active:返回該信號(hào)從前一次信號(hào)活躍到現(xiàn)在時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間值。（5）signal_name’last_value:返回該信號(hào)在最近一個(gè)事件發(fā)生以前的值。信號(hào)屬性函數(shù)’event應(yīng)用十分廣泛，對(duì)于確定信號(hào)的邊沿十分有效。如果一個(gè)信號(hào)有事件發(fā)生，則表明有跳變沿產(chǎn)生；再根據(jù)信號(hào)的值就可以確定是上升沿跳變還是下降沿跳變。8.2函數(shù)類屬性例：D觸發(fā)器的源代碼Libraryieee;Useieee.std_logic_1164.all;Entitydffisport(d:instd_logic;clk:instd_logic;q:outstd_logic);Enddff;ArchitecturertlofdffisBeginprocess(clk)beginif(clk’eventandclk=‘1’)thenq<=d;endif;endprocess;Endrtl;8.2函數(shù)類屬性上例中丑在檢測(cè)酬上升沿紙時(shí)，當(dāng)縱時(shí)鐘clk原來的值冷為“0”時(shí)，那吉么邏輯靜上是正昂確的；噴當(dāng)時(shí)鐘clk原來的汗值不為君“0”時(shí)，雖然踢出現(xiàn)了上端升沿，那股么邏輯上露是不正確乞的。可以洞用’las虜t_v蒼alu撫e將上述程諒序作一下哭改進(jìn):將if邪(cl浮k’e宣ven神ta帳nd狐c(diǎn)lk真=翅‘1’為)稼the擠n改為：if(失clk’亡even伸tan牽dcl傲k=牲‘1’鉤and印(c煮lk’l掀ast_汽valu驢e=鋪‘0’蠢)th拍en這樣就保帶證了時(shí)鐘鉤信號(hào)clk是從‘0’變到‘1’的，確定品了上升沿臉觸發(fā)。8.2牛函數(shù)類屬蘋性第8章盲VH叔DL設(shè)很計(jì)實(shí)例主要內(nèi)束容8.1值類屬悶性8.2函數(shù)類屬年性8.3信號(hào)類屬幻玉性8.4數(shù)據(jù)類型瓶類屬性8.5數(shù)據(jù)范圍呈類屬性8.6自定義聲屬性是根據(jù)一臣個(gè)信號(hào)去蠢建立一個(gè)扔新信號(hào)，仗建立的新艇信號(hào)是以介所加屬性色的信號(hào)為鮮基礎(chǔ)而形旋成的，因輔此這個(gè)信蠶號(hào)帶有了怨所加屬性染的有關(guān)信父息。用信號(hào)類休屬性得到朝的有關(guān)信算息類似于正某些函數(shù)柴類屬性所帆得到的信盾息，所不散同的是信懲號(hào)類屬性挨可以用于妖正常信號(hào)故能用到的質(zhì)任何場(chǎng)合備，包括敏投感表中。有以下意四種：（1）信號(hào)’dela桐yed[隨(t)淚]：建立一姿個(gè)與所加梯屬性的信鉤號(hào)同類型御的信號(hào),該信號(hào)醉就是以計(jì)所加屬掘性的信灑號(hào)為參其考信號(hào),經(jīng)過延膀遲時(shí)間t后得到.8.3甚信號(hào)箱類屬性（2）信號(hào)’stab爽le[拋(t)磁]：當(dāng)所加金屬性的信旋號(hào)在時(shí)間t內(nèi)沒有荒事件發(fā)找生,則返回戀“tru胞e”的布爾信挑號(hào);反之,則返回后“fals朝e”的布爾等信號(hào)。（3）信號(hào)’quie總t[(饑t)]：當(dāng)所溪加屬性習(xí)的信號(hào)啄在時(shí)間t內(nèi)信號(hào)青不活躍津時(shí)，則量返回一貝個(gè)值為怠“true到”的布爾信券號(hào)；反之礙，則返回或“fals良e”的布爾音信號(hào)。（4）信號(hào)’tra紹nsa諷cti撒on：該屬性籮可以建立刊一個(gè)bit類型的信軍號(hào)，當(dāng)所顏加屬性的頭信號(hào)活躍恰時(shí)，信號(hào)保將對(duì)前值泉進(jìn)行翻轉(zhuǎn)憂。8.3塵信號(hào)埋類屬性1、信號(hào)漫’dela假yed[匙(t)艇]建立一個(gè)稀與所加屬干性的信號(hào)喬同類型的驕信號(hào),該信號(hào)就棟是以所加生屬性的信倡號(hào)為參考仙信號(hào),經(jīng)過延丹遲時(shí)間t后得到.8.3快信號(hào)類屬晶性例：四輸猛入與門的缸源代碼,由三個(gè)二撈輸入與門統(tǒng)構(gòu)成.Libr橋ary染ieee剝;Use哥ieee瓦.std戀_log恰ic_1連164.技all;Enti灑tya杯nd4據(jù)ispor伙t(a勁,b,辯c,d剃:放in雙st傳d_l束ogi撇c;q:顯ou幟ts騾td_攝log準(zhǔn)ic)雹;End能and4兼;Arch甘itec靜ture臨beh運(yùn)ave基ofa想nd4孝issign陸alq姿1,q2序:s歐td_l浴ogic餅;Beg休inq1<遷=a交an就db做af糕ter側(cè)5知ns;q2<=本ca慕ndd螞aft挖er5炮ns;q<=販q1辛and嗎q2a氏fter事7n擴(kuò)s;End型b肅eha歌ve;定義了兩爆個(gè)信號(hào)q1和q2，用它們?nèi)虂韨魉徒?jīng)耍過與門后敗的延遲信劈燕號(hào)。8.3捧信號(hào)織類屬性如果使用摸屬性’dela債yed[以(t)沾]，就可痕以不藍(lán)用定義鐮新的信賺號(hào)q1和q2，避免了帶更多信號(hào)它的定義和蔥源代碼的悶書寫。Arc帥hit烤ect尿ure魚be船hav溫eo究fa仙nd4拾isBegi互nq<=科((a漆an漿db轉(zhuǎn))’d扯ela兆yed廊(5熔ns)決an市d(c瓜and男d)怕’de撥lay淡ed(刺6n尚s))藥af句ter游7傘ns;End萄b膜eha冤ve;8.3兄信號(hào)皂類屬性2、屬性’stab售le[郊(t)歸]用來建立助一個(gè)布爾喊信號(hào)，當(dāng)貴所加屬性謝的信號(hào)在淚時(shí)間t內(nèi)沒有事嗚件發(fā)生則乞返回值為觸“true錢”的布爾信蘭號(hào)；當(dāng)所澤加屬性的濃信號(hào)在時(shí)涉間t內(nèi)有事昆件發(fā)生糕則返回清值為“fals第e”的布爾信濕號(hào)；當(dāng)時(shí)間t=0時(shí)，則判距斷是否有樸事件發(fā)生兔的時(shí)間將抬為一個(gè)模遭擬周期，費(fèi)此時(shí)屬性幼’sta購(gòu)ble和信號(hào)屬盟性函數(shù)’even內(nèi)t具有相反的值。8.3骨信號(hào)類屬斜性Arch憐itec蜓ture常rtl她of訂dff承isBeg倡inpro鈔ces模s(c某lk)begi住nif((n漢ot(跌clk失’st線abl賓e))來an殖dc按lk順=‘1尚’妨and(clk犁’las改t_va有l(wèi)ue酸=‘0’壞))the刷nq<=興d;end拌i例f;end同pr紙oce蒜ss;end顆r案tl;8.3有信號(hào)類屬欠性3、屬性’qui哨et[犧(t穿)]用來建勉立一個(gè)食布爾信歪號(hào)，當(dāng)劇所加屬瘋性的信溝號(hào)在時(shí)古間t內(nèi)信號(hào)不妨活躍時(shí)，罵返回一個(gè)望值為“tru潮e”的布爾召信號(hào)；星當(dāng)在時(shí)邊間t內(nèi)信號(hào)活冒躍時(shí)，返貼回一個(gè)值稿為“fal使se”的布爾侄信號(hào)；當(dāng)時(shí)間t=0時(shí)，則慶判斷是鮮否有信妙號(hào)活躍瞇的時(shí)間趟將為一束個(gè)模擬剪周期?？梢钥醋獾綄傩曰颉痵tab嶼le是判斷浙是否有匪事件發(fā)般生，屬福性’qui揀et則是判所斷信號(hào)連是否活陡躍。8.3袋信號(hào)誕類屬性4.屬性’tra排nsa戲cti踐on可以建立廟一個(gè)bit類型的貞信號(hào)，厚當(dāng)所加輛屬性的拜信號(hào)活饑躍時(shí)，兄信號(hào)將培對(duì)前值扮進(jìn)行翻規(guī)轉(zhuǎn)。8.3權(quán)信號(hào)挑類屬性第8章頁VHDL糟設(shè)計(jì)實(shí)例主要內(nèi)解容8.1值類屬鞋性8.2函數(shù)類飛屬性8.3信號(hào)類屬究性8.4數(shù)據(jù)類型粱類屬性8.5數(shù)據(jù)范圍努類屬性8.6自定義屬材性用來得棉到所加法屬性的另數(shù)據(jù)類削型基本色類型，撒它僅僅半是一種呈類型屬追性，這崖個(gè)屬性及只能作祥為另一嗎種值類四或函數(shù)枝類屬性肢的前綴衣。只有下面舌一種形式塌：數(shù)據(jù)類閱型’bas熱e：用來拼得到所廳加屬性拋的數(shù)據(jù)她類型的砍同類型足或子類紫型。8.4列數(shù)據(jù)僵類型類鑰屬性下面看棟一個(gè)例坐子，首辣先定義海如下數(shù)岸據(jù)類型糠：Type憐wee蹦kis斃(Mo祥nday曲,Tu滋esda利y,W玻edne冶sday并,Th拍ursd虛ay,宰Frid雁ay,送Satu圍rday跪,Su翻nday堅(jiān));Subt好ype宴job_靠day扶isw地eek脅rang俱eMo臉nday年to串Frid捕ay;8.4胳數(shù)據(jù)類型舞類屬性Wee振k’b斬ase樣’le憶ft繼=M織ond與ayWee橋k’b投ase若’ri悶ght童=輪Sun獻(xiàn)dayWee穗k’b啄ase捕’le菠ngt淚h=三7Week晚’bas余e’su榜cc(W妥edne碰sday去)=尸Thur嚇sdayWee斗k’b絮ase遮’pr腿ed(拉Wed琴nes點(diǎn)day遷)=單Tu浸esd船ayjob_倆day’犯base仿’lef住t=虎Mond救ayjob_沒day’晌base垮’rig份ht=紙Sun尤dayjob糾_da相y’b愁ase迎’le志ngt尾h=塘7job捎_da籍y’b惠ase判’su哨cc(循Wed肆nes伶day您)=坑Th魔urs直dayjob擱_da碌y’b皇ase濤’pr貿(mào)ed(結(jié)Wed堵nes近day陣)=似Tu火esd把a(bǔ)y8.4去數(shù)據(jù)類型要類屬性則有：在上面的姐例子中，Wee父k’b鍋ase將返回Week枚舉類型滋，因?yàn)槊吨信e類型Week就是其唇基本類遷型；job水_da互y’b盯ase將返回Week枚舉類型表，因?yàn)槊肚e子類型job埋_da近y是枚舉覽類型Week的子類型射，所以枚咬舉子類型job_富day的基本類疑型是Wee久k類型。8.4艷數(shù)據(jù)類型淋類屬性第8章疏VHDL羽設(shè)計(jì)實(shí)例主要內(nèi)容8.1值類屬性8.2函數(shù)類屬業(yè)性8.3信號(hào)類碧屬性8.4數(shù)據(jù)類型按類屬性8.5數(shù)據(jù)范遮圍類屬輩性8.6自定義斗屬性用來返回版數(shù)據(jù)的區(qū)乖間范圍，鬼這類屬性提僅用于數(shù)戶據(jù)類型中讀，而且要雀求數(shù)據(jù)類宜型必須是召限定性數(shù)紛組。有以下集兩種：（1）數(shù)組’ran專ge[吵(n過)]：得到挖索引號(hào)匹為n的區(qū)間范插圍（2）數(shù)組’reve崗rse_列rang俱e[(板n)]：得到索辛引號(hào)為n的區(qū)間的番逆序范圍其中索職引號(hào)n就是多維針數(shù)組中所特定義的多檢維區(qū)間的搜序號(hào)，缺泳省值為n=1，代表座對(duì)一維錄區(qū)間進(jìn)系行操作塔。8.5匠數(shù)據(jù)朱范圍類幼屬性Fun永cti著on我ve粒cto李r_t疏o_i紫nt(inp慌ut:霜in封std_婚logi羊c_ve枝ctor自)re辰turn必int耕eger構(gòu)isvar翁iab救le鋼res傲ult牙,t伶emp久:搞int敗ege縮慧r:盾=0吊;Begi焰nfor享iin鄉(xiāng)豐in昌put’病rang翁elo顆optem殿p:加=0階;if顆(in廊put鬼(i)懼=‘長(zhǎng)1’)鑒th蔥entemp廈:=爐2**(辣i–叛inp帆ut’l扁ow)芒;elseas