《VHDL的基本语法》

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VHDL基本语句

VHDL基本语句
表达式可以是一个整数或枚举类型的值或数组 选择值有四种表达方式: ● 单个数值 , 如 :6 ● 数值选择范围, 如: (2 TO 4)表示取值为2,3,4。 ● 并列数值 如: 3 5 表示取值为3或着5 ● 混合方式 以上三种方式的混合

ARCHITECTURE example OF mux4 IS BEGIN PROCESS (sel) 注 BEGIN ●CASE中的选择值必须在表达式的取值范围内; CASE sel IS WHEN 0=> q <= d0 ; ●CASE语句是无序的,所有表达式值都是并行 WHEN 1=> q <= d1 ; 处理;而IF语句是有序的,最起始、最优先 WHEN 2=> q<= d3 ; WHEN 3=> q<= d4 ; 的先处理; WHEN others => NULL; ●可以有很多分支,但OTHERS分支只能有一个, END CASE; 且只能位于最后;用来使所有选择值能涵盖表 END PROCESS; END example; 达式的所有取值,以免插入不必要的锁存器
3、用于多选控制的IF语句:
格式 IF 条件1 THEN
<顺序处理语句1>;
ELSIF 条件2 THEN <顺序处理语句2>; : ELSIF 条件n-1 THEN <顺序处理语句n-1>; ELSE <顺序处理语句n>; END IF;
P1: PROCESS (clk) BEGIN
IF (clk‘ event and clk=‗1‘ ) THEN
顺序语句
赋值语句
VHDL设计实体内的数据传递以及对端口界面外部数据的读写 都必须通过赋值语句的运行来实现。 功能是将一个值或表达式的运算结果传递给某一数据对象。 赋值语句有两种: 信号赋值语句和变量赋值语句 区别

《VHDL语法基础》PPT课件

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(5) 在结构体ART3中,COMPONENT→END COMPONENT 语句结构对所要调用的或门和半加器两元件作了声明 (COMPONENT DECLARATION),并由SIGNAL语句定义了三 个信号D、E和F,作为中间信号转存点,以利于几个器件间的信 号连接。接下去的“PORT MAP( )”语句称为元件例化语句 (COMPONENT INSTANTIATION)。所谓例化,在电路板上, 相当于往上装配元器件;在逻辑原理图上,相当于从元件库中取 了一个元件符号放在电路原理图上,并对此符号的各引脚进行连 线。例化也可理解为元件映射或元件连接,MAP是映射的意思。 例如,语句“U2:H_ADDER PORT MAP(A=>E,B=>CIN, CO=>F,SO=>SUM)”表示将实体H_ADDER描述的元件U2的引 脚信号A、B、CO和SO分别连向外部信号E、CIN、F和SUM。
(2) VHDL具有丰富的仿真语句和库函数,使得在任何大系 统的设计早期,就能查验设计系统的功能可行性,随时可对系 统进行仿真模拟,使设计者对整个工程的结构和功能可行性做 出判断。
(3) VHDL语句的行为描述能力和程序结构,决定了它具 有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。符合市场 需求的大规模系统高效、高速的完成必须有多人甚至多个开发 组共同并行工作才能实现,VHDL中设计实体的概念、程序包 的概念、设计库的概念为设计的分解和并行工作提供了有利的 支持。
END ENTITY OR2; --实体OR2的结构体ART1的说明
ARCHITECTURE ART1 OF OR2 IS
BEGIN C<=A OR B; END ARCHITECTURE ART1;
2) 半加器的逻辑描述 -- IEEE库的使用说明

VHDL语言的基本语法解析

VHDL语言的基本语法解析

2、变量( Variable )
变量是一个局部变量,它只能在进程语句、函数语句和过程 语句结构中使用,用作局部数据存储。变量常用在实现某种算 法的赋值语句中。
一般格式:
VARIABLE 变量名:数据类型 约束条件:= 表达式;
例: VARIABLE x, y: INTEGER;
--定义x,y为整数变量
SIGNAL Y ,Z :BIT;
Y<=A(M) ;
--M是不可计算型下标表示
Z<=B(3) ;
--3是可计算型下标表示
C (0 TO 3)<=A (4 TO 7) ; -以段的方式进行赋值
C (4 TO 7)<=A (0 TO 3) ; -以段的方式进行赋值
二、VHDL语言的数据对象
1、常数( Constant )
常量的使用范围取决于它被定义的位置 :
(1)程序包中定义的常量具有最大的全局化特性,可以用在调 用此程序包的所有设计实体中;
(2)设计实体中定义的常量,其有效范围为这个实体定义的所 有的结构体;
(3)设计实体中某一结构体中定义的常量只能用于此结构体;
(4)结构体中某一单元定义的常量,如一个进程中,这个常量 只能用在这一进程中。
5,678,0,156E2(=15600) , 45_234_287(=45234287)
(2) 实数文字: 实数文字也都是十进制的数,但必 须带有小数点,如: 188.993, 88_670_551.453_909(=88670551.453909) ,
1.0,44.99E-2(=0.4499) ,1.335,0.0
?16#F.01#E+2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ--( 十六进制数表示,等于 3841.00)

VHDL基本语法

VHDL基本语法

变量不是真正的物理量 , 因此不能 出现在敏感信号表中. 出现在敏感信号表中. 在 process 语句中只作为输出存在的 信号 ( 出现在信号赋值符 " < =" 的左 边 ) 不能作为敏感信 号. 既出现在信号赋值符 "<=" 的左边 , 又出现在信号赋值符 "<=" 右边的信 号 , 可以出现在敏感信号表中 , 这是因 为这些信号既作为这块电路的输出 , 又 是电路内部的反馈信号. 是电路内部的反馈信号.
例7 2 与非门. 与非门. 参见程序' (参见程序'例7') ) 说明: 说明: 本例中 , 首先将与非门输入信号 a 和 b 并置 , 生成一个 2 位的 std_logic_vector 信号 sel .信号 C 是与非门的输出. 是与非门的输出.第一个 when 中的 "|" 代表或者 , 即 3 个条件中的任何一 语句. 个满足 , 执行 C <='1' 语句.
格式 : IF 条件 1 THEN 若干顺序执行语句 1 ELSIF 条件 2 THEN 若干顺序执行语句 2 … ELSIF 条件 n-1 THEN 若干顺序执行语句 n-1 ELSE 若干顺序执行语句 n END IF;
(5) 进程语句 进程语句(PROCESS)
进程语句是一个十分重要的语句 进程语句是一个十分重要的语句 , 本质上它描述了一个功能独立的电路 本质上它描述了一个功能独立的电路 块.
CASE语句与 语句一样也是个顺序执 语句与IF语句一样也是个顺序执 语句与 行语句,但使用上有区别. 行语句,但使用上有区别. CASE语句执行时是无序的,所有表达 语句执行时是无序的, 语句执行时是无序的 式是并行处理; 语句是有序的, 式是并行处理;而IF语句是有序的, 语句是有序的 先处理最优先的条件, 先处理最优先的条件,后处理次优先 条件. 条件. 在某种情况下,两种语句都可以使用, 在某种情况下,两种语句都可以使用, 语句比IF语句描述更简捷 但 CASE语句比 语句描述更简捷, 语句比 语句描述更简捷, 更清晰.故应优先选用CASE语句. 语句. 更清晰.故应优先选用 语句

VHDL语法入门

VHDL语法入门

1.1 VHDL程序构件
配置说明
将具体的构造体分配给实体说明 示例
configuration conf1 of xor_gate is for data_flow end for; end conf1;
configuration conf2 of xor_gate is for structure end for; end conf1;

字符串
被双引号括起来的ASCII字符,如,“Hello”;

位串
被双引号括起来的数字序列,其前冠以基数说明符;如, B“0110_1111”,O“117”,X“FFE0”;
1.2 文法规则
文法格式
关键字、标识符:不区分大小写; 注释:‘--’,且只在该文本行有效; 分隔:‘;’为行分隔,VHDL的语句行可写在不同文本行
[端口说明;]
end [设计实体名] ;
1.1 VHDL程序构件
1.1 VHDL程序构件 IN
从外部输入至实体; 单向端口;
entity
1.1 VHDL程序构件 OUT
从实体输出至外部; 单向端口;
entity
1.1 VHDL程序构件 INOUT
可以从外部输入至实体; 也可以从实体输出至外部; 双向端口;
变量:
用于进程、子程序等模块的内部; 局部性数据对象;
1.3 数据对象及类型

例子:信号与变量
p2: process(a) variable tmp: integer:=1; begin tmp:=tmp*2; c2<=a+tmp; end process; end;
entity exmp1 is port(a: in Integer; b: out Integer); end; architecture behv of exmp1 is signal c1,c2: Integer; begin b<=c1+c2; p1: process(a) variable tmp: integer:=0; begin tmp:=tmp+1; c1<=a+tmp; end process;

VHDL基本语句用法 ppt课件

VHDL基本语句用法 ppt课件

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10.2.1 并行信号赋值语句
1. 简单信号赋值语句
格式:赋值目标 = 表达式
例: ARCHITECTURE curt OF bc1 IS SIGNAL s1, e, f, g, h : STD_LOGIC ; BEGIN output1 <= a AND b ; output2 <= c + d ; g <= e OR f ; h <= e XOR f ; s1 <= g ;
10.2.4 元件例化语句
1)格式:
COMPONENT 元件名 IS GENERIC (类属表); -- 元件定义(说明)语句
PORT (端口名表);
END COMPONENT 文件名;
例化名 :元件名 PORT MAP( [端口名 =>] 连接端口名,...) ;
2)说明:
- - - - 元件例化(调用)语句。
c;
END;
例1的逻辑电路图见 图1
2021/3/26
VHDL基本语句用法 ppt课件
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3. 选择信号赋值语句
1)格式:
WITH 选择表达式 SELECT
赋值目标信号 <=表达式1 WHEN 选择值1 表达式2 WHEN 选择值2 ... 表达式n WHEN 选择值n;
2)举例:[例2]
[例3]
4)CASE 语句举例
2021/3/26
VHDL基本语句用法 ppt课件
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例【 10.1】
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY mux41 IS
PORT (s4,s3, s2,s1 : IN STD_LOGIC;

VHDL语法简单总结

VHDL语法简单总结

VHDL语法(yǔfǎ)简单总结VHDL语法简单(jiǎndān)总结VHDL语法(yǔfǎ)简单总结一个(yī ɡè)VHDL程序代码包含实体(shítǐ)(entity)、结构(jiégòu)体(architecture)、配置(pèizhì)(configuration)、程序包(package)、库(library)等。

一、数据类型1.用户自定义数据类型使用关键字TYPE,例如:TYPE my_integer IS RANGE -32 TO 32;–用户自定义的整数类型的子集TYPE student_grade IS RANGE 0 TO 100;–用户自定义的自然数类型的子集TYPE state IS (idle, forward, backward, stop);–枚举数据类型,常用于有限状态机的状态定义一般来说,枚举类型的数据自动按顺序依次编码。

2.子类型在原有已定义数据类型(lèixíng)上加一些约束条件,可以定义(dìngyì)该数据类型的子类型。

VHDL不允许不同类型的数据直接进行操作运算,而某个数据类型的子类型则可以和原有类型数据直接进行操作运算。

子类型定义使用(shǐyòng)SUBTYPE关键字。

3.数组(ARRAY)ARRAY是将相同数据类型的数据集合在一起(yīqǐ)形成的一种新的数据类型。

TYPE type_name IS ARRAY (specification) OF data_type;–定义新的数组类型(lèixíng)语法结构SIGNAL signal_name: type_name [:=initial_value];–使用新的数组类型对SIGNAL,CONSTANT, VARIABLE进行声明例如:TYPE delay_lines IS ARRAY (L-2 DOWNTO 0) OF SIGNED (W_IN-1 DOWNTO 0);–滤波器输入延迟链类型定义TYPE coeffs IS ARRAY (L-1 DOWNTO 0) OF SIGNED (W_COEF-1 DOWNTO 0);–滤波器系数(xìshù)类型定义SIGNAL delay_regs: delay_lines; –信号延迟(yánchí)寄存器声明CONSTANT coef: coeffs := ( ); –常量(chángliàng)系数声明并赋初值4.端口数组在定义电路的输入/输出端口时,有时需把端口定义为矢量阵列,而在ENTITY中不允许使用TYPE进行类型定义,所以(suǒyǐ)必须在包集(PACKAGE)中根据端口的具体信号特征建立用户自定义的数据类型,该数据类型可以供包括ENTITY在内的整个设计使用。

第3章VHDL语法基础

第3章VHDL语法基础

--设初始值
FOR I IN 1 DOWNTO 0 LOOP
IF (A(I)=‘1’ AND B(I)=‘0’) THEN
A_LESS _B<=FALSE;
EXIT;
ELSIF (A(I)=‘0’ AND B(I)=‘1’) THEN
A_LESS _B<=TRUE;
--A<B
EXIT;
ELSE NULL;
PROCESS(A) IS
BEGIN TMP <=‘0’;
FOR N IN 0 TO 7 LOOP
TMP <=TMP XOR A(N);
END LOOP; Y<= TMP;
结果:
END PROCESS;
Y=‘0’— A含偶数个‘1’,
END ARCHITECTURE ART;
Y=‘1’— A含奇数个‘1’。
BEGIN
PROCESS(A,B,C) IS
VARIABLE N: BOOLEAN;
BEGIN
C
IF A THEN N:=B;
ELSE N:=C; END IF; OUTPUT <=N; END PROCESS;
A
OUTPUT
B
对应的硬件电路
END ARCHITECTURE ART;
例3: 由两个2选1多路选择器构成的电路逻辑描述如图所示, 其中,当P1和P2为高电平时下端的通道接通。
A
S2 S1
D C
Z B A
ARCHITECTURE ART OF MUX41 IS
SIGNA S :STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);
BEGIN
S<=S1 & S2;
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1、1987年的 IEEE 1076(VHDL87) 2、1993年进行了修正(VHDL93)
整理课件
6
VHDL在电子系统设计中的应用
•电子系统的设计模块
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7
VHDL在电子系统设计中的应用
• 电子系统设计的描述等级 1、行为级 2、RTL级(Register transfer level) 3、逻辑门级 4、版图级 • 用VHDL可以描述以上四个等级
格式: Arcthitecture 构造体名 of 实体名 is
[定义语句] 内部信号、常数、元件、数据类型、函数等的定义
begin [并行处理语句和block、process、function、procedure] end 构造体名;
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18
VHDL结构要点
• 例子(HalfAdd)
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VHDL培训教程
欢迎参加VHDL培训
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1
VHDL培训教程
第一讲、VHDL简介及其结构 第二讲、VHDL中的对象、操作符、数据类型 第三讲、VHDL中的控制语句及模块 第四讲、状态机的设计
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2
第一讲、VHDL简介及其结构
• 通过本课的学习您可以了解以下几点 1、VHDL 的基本概念 2、VHDL的基本结构 3、VHDL的设计初步
signal databuffer: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);
begin
dataout<=databuffer;
process(clock,reset)
begin
if (reset='1') then databuffer<="0000";
elsif (clock'event and clock='1') then
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8
VHDL在电子系统设计中的应用
•系统设计的描述等级-制版级
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9
VHDL在电子系统设计中的应用
•系统设计的描述等级-逻辑门级
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10
VHDL在电子系统设计中的应用
•系统设计的描述等级-RTL级
整理课件
11
VHDL在电子系统设计中的应用
•系统设计的描述等级-行为级
整理课件
12
整理课件
3
什么是VHDL
• VHDLVHSIC Hardware Decription Language
其中VHSICVery High Speed Integrated Circuit
电子设计自动化的关键技术之一是要求用形式化 方法来描述硬件系统。VHDL适应了这种要求。
整理课件
4
VHDL和Verilog HDL
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VHDL结构要点
• 例子 (FullAdd) (学习如何调用现有模块)
整理课件
20
VHDL结构要点
• 实例(FullAdd)-entity
整理课件
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VHDL结构要点
• 实例(FullAdd)-architecture
整理课件
22
ห้องสมุดไป่ตู้ 整理课件
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VHDL中的设计单元
除了entity(实体)和architecture(构造体)外还有 另外三个可以独立进行编译的设计单元
其中端口说明格式为: PORT(端口名1,端口名N:方向:类型) 其中方向有: IN , O整U理T课,件INOUT, BUFFER, LINKAGE15
VHDL结构要点
• 注意
In 信号只能被引用,不能被赋值 out 信号只能被赋值,不能被引用 buffer 信号可以被引用,也可以被赋值
• 简单地说
In 不可以出现在<= 或 : = 的左边
out不可以出现在<= 或 : = 的右边
buffer可以出现整理在课件<= 或 : = 的两边
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VHDL结构要点
• 例子 (HalfAdd)
其内部结构将整由理课A件rchitecture来描述
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VHDL结构要点
2、Arcthitecture(构造体)
Library 库的概念
• 用户自己的库
如何使用VHDL描述硬件实体
Entity(实体)
Architecture 1(构造体)
Architecture N
process(进程结构) subprograms(子程序) block(块结构)
procedure(过程)
整理课件
function(函数)
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library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.std_logic_unsigned.all;
entity count is
port ( clock,reset: in STD_LOGIC;
dataout: out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0) );
end count;
architecture behaviorl of count is
• Verilog HDL:
另一种硬件描述语言,由Verilog 公司开 发,1995年成为IEEE标准。
优点:简单、易学易用
缺点:功能不如VHDL强大,仿真工具少 • VHDL :
1987年成为IEEE标准
优点:功能强大、通用性强。
缺点:难学整理课件
5
VHDL的发展历史
• 起源于八十年代,由美国国防部开发 • 两个标准:
if databuffer="1000" then
databuffer<="0000"; else databuffer<=databuffer+'1';
end if;
end if;
end process;
end behavioral; 整理课件
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VHDL结构要点
1、ENTITY(实体)
格式: Entity 实体名 IS [类属参数说明] [端口说明] End Entity;
• VHDL中的设计单元(可以独立编译)
整理课件
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Library 库的概念
库: 数据的集合。内含各类包定义、实体、构造体等
• STD库 --VHDL的标准库 • IEEE库 -- VHDL的标准库的扩展 • 面向ASIC的库 --不同的工艺 • 不同公司自定义的库 • 普通用户自己的库
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• Package(包集合)属于库结构的一个层次,存放信 号定义、常数定义、数据类型、元件语句、函数定 义和过程定义。
• Package Body 具有独立对端口(port)的package
• configuration(配置)描述层与层之间的连接关系以 及实体与构造体之间关系。
整理课件
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VHDL中的设计单元
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