VHDL語法簡單總結(jié)

1、VHDL語法簡單總結(jié)一個VHDL程序代碼包含實體（entity）、結(jié)構(gòu)體（architecture）、配置（configuration）、程序包（package）、庫（library）等。  一、        數(shù)據(jù)類型1.用戶自定義數(shù)據(jù)類型使用關(guān)鍵字TYPE，例如：TYPE my_integer IS RANGE -32 TO 32;用戶自定義的整數(shù)類型的子集TYPE student_grade IS RANGE 0 TO 100;用戶自定義的自然數(shù)類型的子集TYPE state IS (id

2、le, forward, backward, stop);枚舉數(shù)據(jù)類型，常用于有限狀態(tài)機的狀態(tài)定義一般來說，枚舉類型的數(shù)據(jù)自動按順序依次編碼。2.子類型在原有已定義數(shù)據(jù)類型上加一些約束條件，可以定義該數(shù)據(jù)類型的子類型。VHDL不允許不同類型的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行操作運算，而某個數(shù)據(jù)類型的子類型則可以和原有類型數(shù)據(jù)直接進(jìn)行操作運算。子類型定義使用SUBTYPE關(guān)鍵字。3.數(shù)組(ARRAY)ARRAY是將相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)集合在一起形成的一種新的數(shù)據(jù)類型。TYPE type_name IS ARRAY (specification) OF data_type;定義新的數(shù)組類型語法結(jié)構(gòu)SIGNAL sign

3、al_name: type_name := initial_value;使用新的數(shù)組類型對SIGNAL，CONSTANT, VARIABLE進(jìn)行聲明例如：TYPE delay_lines IS ARRAY (L-2 DOWNTO 0) OF SIGNED (W_IN-1 DOWNTO 0);濾波器輸入延遲鏈類型定義TYPE coeffs IS ARRAY (L-1 DOWNTO 0) OF SIGNED (W_COEF-1 DOWNTO 0);濾波器系數(shù)類型定義SIGNAL delay_regs: delay_lines;   信號延遲寄存器聲明CONSTANT coef:

4、 coeffs := (    ); 常量系數(shù)聲明并賦初值4.端口數(shù)組在定義電路的輸入/輸出端口時，有時需把端口定義為矢量陣列，而在ENTITY中不允許使用TYPE進(jìn)行類型定義，所以必須在包集(PACKAGE)中根據(jù)端口的具體信號特征建立用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，該數(shù)據(jù)類型可以供包括ENTITY在內(nèi)的整個設(shè)計使用。PACKAGE-library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;PACKAGE my_data_types IS     TYPE vector_array IS

5、ARRAY (natural range <>) OF STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); 聲明8位的數(shù)組END my_data_types;Main Codelibrary ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use work.my_data_types.all; 用戶自定義包集ENTITY mux ISPORT (inp: IN vector_array(0 to 3);END mux;-5.有符號數(shù)和無符號數(shù)要使用SIGNED和UNSIGNED類型數(shù)據(jù)，必須在代碼開始部分聲明ieee庫中的包集std_logic_arith

6、。它們支持算術(shù)運算但不支持邏輯運算。library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;SIGNAL a: IN SIGNED (7 DOWNTO 0);SIGNAL b: IN SIGNED (7 DOWNTO 0);SIGNAL x: IN SIGNED (7 DOWNTO 0);v <= a + b;w <= a AND b;  非法(不支持邏輯運算)-STD_LOGIC_VECTOR類型的數(shù)據(jù)不能直接進(jìn)行算術(shù)運算，只有聲明了std_logic_signed和std_l

7、ogic_unsigned兩個包集后才可以像SIGNED和UNSIGNED類型的數(shù)據(jù)一樣進(jìn)行算術(shù)運算。6.數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換在ieee庫的std_logic_arith包集中提供了許多數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換函數(shù)：1. conv_integer(p): 將數(shù)據(jù)類型為INTEGER，UNSIGNED，SIGNED，STD_ULOGIC或STD_LOGIC的操作數(shù)p轉(zhuǎn)換成INTEGER類型。不包含STD_LOGIC_VECTOR。2 conv_unsigned(p,b)：將數(shù)據(jù)類型為INTEGER，UNSIGNED，SIGNED或STD_ULOGIC的操作數(shù)p轉(zhuǎn)換成位寬為b的UNSIGNED類型數(shù)據(jù)。3 conv_

8、signed(p,b)：將數(shù)據(jù)類型為INTEGER, UNSIGNED, SIGNED或STD_ULOGIC的操作數(shù)p轉(zhuǎn)換成位寬為b的SIGNED類型的數(shù)據(jù)。4 conv_std_logic_vector(p, b)：將數(shù)據(jù)類型為INTEGER, UNSIGNED, SIGNED或STD_LOGIC的操作數(shù)p轉(zhuǎn)換成位寬為b的STD_LOGIC_VECTOR類型的數(shù)據(jù)。 二、        運算操作符和屬性1.       運算操作符l&

9、#160; 賦值運算符賦值運算符用來給信號、變量和常數(shù)賦值。<=    用于對SIGNAL類型賦值；:=     用于對VARIABLE，CONSTANT和GENERIC賦值，也可用于賦初始值；=>    用于對矢量中的某些位賦值，或?qū)δ承┪恢獾钠渌毁x值(常用OTHERS表示)。例：SIGNAL x: STD_LOGIC;VARIABLE y: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);  最左邊的位是M

10、SBSIGNAL w: STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7);  最右邊的位是MSBx <= 1;y := “0000”;w <= “1000_0000”;   LSB位為1，其余位為0w <= (0 => 1, OTHERS => 0);   LSB位是1， 其他位是0l  邏輯運算符操作數(shù)必須是BIT, STD_LOGIC或STD_ULOGIC類型的數(shù)據(jù)或者是這些數(shù)據(jù)類型的擴(kuò)展，即BIT_VECTOR, STD_LOGIC_VECTOR,STD_ULOGIC_VECTO

11、R。VHDL的邏輯運算符有以下幾種：（優(yōu)先級遞減）   NOT 取反   AND 與   OR 或   NAND 與非   NOR 或非   XOR 異或l  算術(shù)運算符操作數(shù)可以是INTEGER, SIGNED, UNSIGNED, 如果聲明了std_logic_signed或std_logic_unsigned，可對STD_LOGIC_VECTOR類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法或減法運算。+ 加-

12、0;          減* 乘/ 除* 指數(shù)運算MOD 取模REM 取余ABS 取絕對值加，減，乘是可以綜合成邏輯電路的；除法運算只在除數(shù)為2的n次冪時才能綜合，此時相當(dāng)于對被除數(shù)右移n位；對于指數(shù)運算，只有當(dāng)?shù)讛?shù)和指數(shù)都是靜態(tài)數(shù)值(常量或GENERIC參數(shù))時才是可綜合的；對于MOD運算，結(jié)果的符號同第二個參數(shù)的符號相同，對于REM運算，結(jié)果的符號同第一個參數(shù)符號相同。l  關(guān)系運算符=, /=, <, >, <=, >=左右兩邊操作數(shù)的類型必須相同。l&#

13、160; 移位操作符<左操作數(shù)> <移位操作符> <右操作數(shù)>其中左操作數(shù)必須是BIT_VECTOR類型的，右操作數(shù)必須是INTEGER類型的(可以為正數(shù)或負(fù)數(shù))。VHDL中移位操作符有以下幾種：u  sll  邏輯左移   數(shù)據(jù)左移，右端補0；u  srl  邏輯右移   數(shù)據(jù)右移，左端補0；u  sla  算術(shù)左移   數(shù)據(jù)左移，同時復(fù)制最右端的位，填充在右端空出的位

14、置；u  sra  算術(shù)右移   數(shù)據(jù)右移，同時復(fù)制最左端的位，填充在左端空出的位置；u  rol  循環(huán)邏輯左移 數(shù)據(jù)左移，從左端移出的位填充到右端空出的位置上；u  ror  循環(huán)邏輯右移 數(shù)據(jù)右移，從右端移出的位填充到左端空出的位置上。例：x <= “01001”，那么：y <= x sll 2;   邏輯左移2位，y<=”00100”y <= x sla 2;   

15、算術(shù)左移2位，y<=”00111”y <= x srl 3;   邏輯右移3位，y<=”00001”y <= x sra 3;   算術(shù)右移3位，y<=”00001”y <= x rol 2;   循環(huán)左移2位，y<=”00101”y <= x srl -2;  相當(dāng)于邏輯左移2位l  并置運算符用于位的拼接，操作數(shù)可以是支持邏輯運算的任何數(shù)據(jù)類型。有以下兩種：²  &²

16、  (, , , )與Verilog中的功能一樣。2.       屬性(ATTRIBUTE)l  數(shù)值類屬性數(shù)值類屬性用來得到數(shù)組、塊或一般數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，例如可用來獲取數(shù)組的長度和數(shù)值范圍等。以下是VHDL中預(yù)定義的可綜合的數(shù)值類屬性：dLOW             返回數(shù)組索引的下限值dHIGH    

17、0;       返回數(shù)組索引的上限值dLEFT             返回數(shù)組索引的左邊界值dRIGHT            返回數(shù)組索引的右邊界值dLENGTH       返回矢量的長度值dRANGE 

18、;         返回矢量的位寬范圍dREVERSE_RANGE   按相反的次序返回矢量的位寬范圍例：定義信號 SIGNAL d: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);則有：dLOW = 0, dHIGH = 7, dLEFT = 7, dRIGHT = 0, dLENGTH = 8, dRANGE = (7 DOWNTO 0), dREVERSE_RANGE = (0 TO 7).l  信號類屬性對于信號s，有以下預(yù)定義的屬性(

19、可綜合的)：sEVENT            若s的值發(fā)生變化，則返回布爾量TRUE，否則返回FALSEsSTABLE          若s保持穩(wěn)定，則返回TRUE，否則返回FALSE例：clk的上升沿判斷IF (clkEVENT AND clk = 1)IF (NOT clkSTABLE AND clk = 1)WAIT UNTIL (clkEVENT AND clk = 1)3.

20、       通用屬性語句GENERIC語句提供了一種指定常規(guī)參數(shù)的方法，所指定的參數(shù)是靜態(tài)的，增加了代碼的可重用性，類似于Verilog中的parameter與defparam。GENERIC語句必須在ENTITY中進(jìn)行聲明，由GENERIC語句指定的參數(shù)是全局的，不僅可在ENTITY內(nèi)部使用，也可在后面的整個設(shè)計中使用。語法結(jié)構(gòu)如下：GENERIC (parameter_name: parameter_type := parameter_value);用GENERIC語句指定多個參數(shù)：GENERIC (n: INTEGE

21、R := 8; vector: BIT_VECTOR := “0000_1111”);  三、        并發(fā)代碼VHDL中并發(fā)描述語句有WHEN和GENERATE。除此之外，僅包含AND, NOT, +, *和sll等邏輯、算術(shù)運算操作符的賦值語句也是并發(fā)執(zhí)行的。在BLOCK中的代碼也是并發(fā)執(zhí)行的。從本質(zhì)上講，VHDL代碼是并行執(zhí)行的。只有PROCESS, FUNCTION, PROCEDURE內(nèi)部的代碼才是順序執(zhí)行的。但是當(dāng)它們作為一個整體時，與其他模塊之間又是并行執(zhí)行的。并發(fā)代碼稱為“

22、數(shù)據(jù)流”代碼。通常我們只能用并發(fā)描述語句來實現(xiàn)組合邏輯電路，為了實現(xiàn)時序邏輯電路，必須使用順序描述語句。事實上，使用順序描述語句可以同時實現(xiàn)組合邏輯電路和時序邏輯電路。在并發(fā)代碼中可以使用以下各項：Ø  運算操作符Ø  WHEN語句(WHEN/ELSE或WITH/SELECT/WHEN)Ø  GENERATE語句Ø  BLOCK語句使用運算操作符運算類型運算操作符操作數(shù)類型邏輯運算NOT, AND, NAND,ORNOR, XOR, XNORBIT, BIT_VECTOR,

23、STD_LOGIC, STD_LOGIC_VECTORSTD_ULOGIC, STD_ULOGIC_VECTOR算術(shù)運算符+, , *, /, *INTEGER, SIGNED, UNSIGNED比較運算符=, /=, <, >, <=, >=任意數(shù)據(jù)類型移位運算符sll, srl, sla, sra, rol, rorBIT_VECTOR并置運算符&，(, , ,)STD_LOGIC, STD_LOGIC_VECTOR, STD_ULOGICSTD_ULOGIC_VECTOR, SIGNED, UNSIGNEDWHEN語句WHEN語句是一種基本的并發(fā)描述語句，

24、有兩種形式：WHEN/ELSE和WITH/SELECT/WHEN。WHEN/ELSE語法結(jié)構(gòu)：assignment WHEN condition ELSEassignment WHEN condition ELSE;WITH/SELECT/WHEN語法結(jié)構(gòu)WITH identifier SELECTassignment WHEN value,assignemnt WHEN value,;當(dāng)使用WITH/SELECT/WHEN時，必須對所有可能出現(xiàn)的條件給予考慮，使用關(guān)鍵字OTHERS，如果在某些條件出現(xiàn)時不需要進(jìn)行任何操作，那應(yīng)該使用UNAFFECTED。例： -with WHEN/

25、ELSE-Output <= “000” WHEN (inp = 0 OR reset = 1) ELSE                “001” WHEN ctl = 1 ELSE                “010”;with WITH/SELECT/WHENWI

26、TH control SELECT       Output <= “000” WHEN reset,                       “111” WHEN set,         

27、0;             UNAFFECTED WHEN OTHERS;對于WHEN語句，WHEN value的描述方式有以下幾種：WHEN value                          &

28、#160;針對單個值進(jìn)行判斷WHEN value1 to value2          針對取值范圍進(jìn)行判斷WHEN value1 | value2 |       針對多個值進(jìn)行判斷GENERATE語句GENERATE語句和順序描述語句中的LOOP語句一樣用于循環(huán)執(zhí)行某項操作，通常與FOR一起使用。語法結(jié)構(gòu)如下：label: FOR identifier IN range GENERATE   

29、0;   (concurrent assignments)END GENERATEGENERATE語句還有另一種形式：IF/GENERATE，此處不允許使用ELSE。IF/GENERATE可以嵌套在FOR/GENERATE內(nèi)部使用。反之亦然。Label1: FOR identifier IN range GENERATE       Label2: IF condition GENERATE         

30、;     (concurrent assignments)       END GENERATE;END GENERATE;例：SIGNAL x: BIT_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL y: BIT_VECTOR(15 DOWNTO 0);SIGNAL z: BIT_VECTOR(7 DOWNTO 0);G1: FOR i IN xRANGE GENERATEz(i) <= x(i) AND y(i+8);END GENERATE;GENERAT

31、E中循環(huán)操作的上界和下界必須是靜態(tài)的，在使用過程中還要注意多值驅(qū)動問題。例：OK: FOR i IN 0 TO 7 GENERATE       Output(i) <= 1 WHEN (a(i) AND b(i) = 1 ELSE 0;END GENERATE;NotOK: FOR i IN 0 TO 7 GENERATE       accum <= “1111_1111”     

32、0; WHEN    (a(i) AND b(i) = 1 ELSE “0000_0000”;END GENERATE;-NotOK: FOR i IN 0 TO 7 GENERATE       Accum <= accum + 1 WHEN x(i) = 1;END GENERATE;-塊語句(BLOCK)VHDL中有兩種BLOCK：simple BLOCK和guarded BLOCK。n  Simple BLOCKSimple BLOCK僅僅是

33、對原有代碼進(jìn)行區(qū)域分割，增強整個代碼的可讀性和可維護(hù)性。語法結(jié)構(gòu)如下：label：BLOCK        declarative partBEGIN       (concurrent statement)END BLOCK label;-ARCHITETURE exampleBEGIN             &#

34、160;block1: BLOCK       BEGIN                     END BLOCK block1;              block2: B

35、LOCK       BEGIN              END BLOCK block2;END example;  例：b1: BLOCK       SIGNAL a: STD_LOGIC;BEGIN       a &l

36、t;= input_sig WHEN ena = 1 ELSE z;END BLOCK b1;-無論是simple BLOCK還是guarded BLOCK，其內(nèi)部都可以嵌套其他的BLOCK語句，相應(yīng)的語法結(jié)構(gòu)如下：label1: BLOCK       頂層BLOCK聲明部分BEGIN       頂層BLOCK并發(fā)描述部分label2: BLOCK         

37、;     嵌套BLOCK聲明部分BEGIN       嵌套BLOCK并發(fā)描述部分       END BLOCK label2;頂層BLOCK其他并發(fā)描述語句END BLOCK label1；n  Guarded BLOCK多了一個衛(wèi)式表達(dá)式，只有當(dāng)衛(wèi)式表達(dá)式為真時才能執(zhí)行。語法結(jié)構(gòu)如下：Label: BLOCK(衛(wèi)式表達(dá)式)     

38、;  聲明部分BEGIN       (衛(wèi)式語句和其他并發(fā)描述語句)END BLOCK label;  四、        順序代碼在PROCESS, FUNCTION, PROCEDURE內(nèi)部的代碼都是順序執(zhí)行的，這樣的語句包括IF，WAIT，CASE和LOOP。變量只能在順序代碼中使用，相對于信號而言，變量是局部的，所以它的值不能傳遞到PROCESS，F(xiàn)UNCTION和PROCEDURE的外部。1.&#

39、160;     進(jìn)程(PROCESS)進(jìn)程內(nèi)部經(jīng)常使用IF，WAIT，CASE或LOOP語句。PROCESS具有敏感信號列表(sensitivity list)，或者使用WAIT語句進(jìn)行執(zhí)行條件的判斷。PROCESS必須包含在主代碼段中，當(dāng)敏感信號列表中的某個信號發(fā)生變化時(或者當(dāng)WAIT語句的條件得到滿足時)，PROCESS內(nèi)部的代碼就順序執(zhí)行一次。語法結(jié)構(gòu)如下：label: PROCESS (sensitivity list)       VARIABLE name t

40、ype range := initial_value; BEGIN       (順序執(zhí)行的代碼)END PROCESS label;如果要在PROCESS內(nèi)部使用變量，則必須在關(guān)鍵字BEGIN之前的變量聲明部分對其進(jìn)行定義。變量的初始值是不可綜合的，只用于仿真。在設(shè)計同步電路時，要對某些信號邊沿的跳變進(jìn)行監(jiān)視(時鐘的上升沿或下降沿)。通常使用EVENT屬性來監(jiān)視一個信號是否發(fā)生了變化。2.      信號和變量信號可在PACKAGE，ENTITY和ARCHITEC

41、TURE中聲明，而變量只能在一段順序描述代碼的內(nèi)部聲明。因此，信號通常是全局的，變量通常是局部的。賦予變量的值是立刻生效的，在后續(xù)的代碼中，此變量將使用新的變量值，而信號的值通常只有在整個PROCESS執(zhí)行完畢后才開始生效。3.      IF語句IF/ELSE語句在綜合時可能會產(chǎn)生不必要的優(yōu)先級解碼電路。IF語句語法結(jié)構(gòu)如下：IF conditions THEN assignments;ELSIF conditions THEN assignments;ELSE assignments;END IF;例：IF (x < y)

42、temp := “1111_1111”;ELSIF (x = y AND w = 0) THEN temp := “1111_0000”;ELSE temp := (OTHERS => 0);4.      WAIT語句如果在process中使用了WAIT語句，就不能使用敏感信號列表了。WAIT語句使用以下3種形式的語法結(jié)構(gòu)：WAIT UNTIL signal_condition；WAIT ON signal1 , signal2, .;WAIT FOR time;WAIT UNTIL 后面只有一個信號條件表達(dá)式，更適

43、合于實現(xiàn)同步電路(將時鐘的上升沿或下降沿作為條件)，由于沒有敏感信號列表，所以它必須是process的第一條語句。當(dāng)WAIT UNTIL語句的條件滿足是，process內(nèi)部的代碼就執(zhí)行一遍。帶有同步復(fù)位的8bit寄存器process 沒有敏感信號列表begin       wait until (clkevent and clk = 1);       if (rst = 1) then     

44、         output <= (others => 0);       elsif (clkevent and clk = 1) then              output <= input;      &#

45、160;end if;end process;WAIT ON 語句中可以出現(xiàn)多個信號，只要信號列表中的任何一個發(fā)生變化，process內(nèi)的代碼就開始執(zhí)行。帶異步復(fù)位的8bit寄存器processbegin       wait on clk, rst;       if (rst = 1) then             &#

46、160;output <= (others => 0);       elsif (clkevent and clk = 1) then              output <= input;       end if;end process;WAIT FOR 語句只能用于仿真。 5.&

47、#160;     CASE 語句CASE語句的語法結(jié)構(gòu)如下：CASE 表達(dá)式 IS       WHEN 條件表達(dá)式 => 順序執(zhí)行語句;       WHEN 條件表達(dá)式 => 順序執(zhí)行語句;       END CASE例：case cont

48、rol is       when “00      =>   x <= a; y <= b;       when “01      =>   x <= b; y <= c;     

49、0; when others =>     x <= “0000; y <= “zzzz”;end case;關(guān)鍵詞OTHERS代表了所有未列出的可能情況，與Verilog中default相當(dāng)。關(guān)鍵詞NULL表示沒有操作發(fā)生，如WHEN OTHERS => NULL.CASE語句允許在每個測試條件下執(zhí)行多個賦值操作，WHEN語句只允許執(zhí)行一個賦值操作。6.      LOOP語句LOOP語句用在需要多次重復(fù)執(zhí)行時。語法結(jié)構(gòu)有以下幾種：FOR/LOOP: 循環(huán)固定

50、次數(shù)label: FOR 循環(huán)變量 IN 范圍 LOOP       (順序描述語句)END LOOP label;WHILE/LOOP: 循環(huán)執(zhí)行直到某個條件不再滿足label: WHILE condition LOOP       (順序描述語句)END LOOP label;EXIT: 結(jié)束整個循環(huán)操作label: EXIT  label WHEN condition;NEXT: 跳出本次循

51、環(huán)label: NEXT loop_label WHEN condition; Example: FOR/LOOPfor i in 0 to 5 loop       x(i) <= enable and w(i+2);       y(0, i) <= w(i);end loopExample: WHILE/LOOPwhile (i < 10) loop 09     

52、0; wait until clkevent and clk = 1;       (其他語句)end loop; for i in 0 to datarange loop       case data(i) is              when 0 =>  coun

53、t := count + 1;              when others => null;       end case;end loop;7.      CASE語句和IF語句的比較IF語句和CASE語句編寫的代碼在綜合、優(yōu)化后最終生成的電路結(jié)構(gòu)是一樣的。例：下面兩段代碼綜合后可以得到結(jié)構(gòu)相同的多路復(fù)用器with

54、 IFif    (sel = “00)  then x <= a;elsif (sel = “01)  then x <= b;elsif (sel = “10)  then x <= c;else x <= d;end if;-with casecase sel is       when “00 =>     x <= a;  

55、;     when “01 =>     x <= b;       when “10 =>     x <= c;       when others =>  x <= d;end case;8.    

56、60; CASE語句和WHEN語句的比較case語句和when語句的不同之處在于，when語句是并發(fā)執(zhí)行的，case語句是順序?qū)嵭械?。下面兩段代碼的功能等效-with whenwith sel select       x <= a when “000,               b when “001,    

57、0;          c when “101,               unaffected when others;-with casecase sel is       when “000 => x <= a;    

58、   when “001 => x <= b;       when “101 => x <= c;       when others => null;end case;9.      使用順序代碼設(shè)計組合邏輯電路原則1：確保在process中用到的所有輸入信號都出現(xiàn)在敏感信號列表中；原則2：電路的真值表必須在代碼中完整的反映出來。(否

59、則會生成鎖存器) 五、        信號和變量常量和信號是全局的，既可以用在順序執(zhí)行的代碼中，也可用在并發(fā)執(zhí)行的代碼中。變量是局部的，只能用在順序代碼中，并且它們的值是不能直接向外傳遞的。1.       常量CONSTANT name: type := value;2.       信號-signalVHDL中的signal代表的是邏輯電路中的“硬”連線，既可用于

60、電路的輸入/輸出端口，也可用于電路內(nèi)部各單元之間的連接。Entity的所有端口默認(rèn)為signal。格式如下：SIGNAL name: type range := initial value;當(dāng)信號用在順序描述語句中時，其值不是立刻更新的，信號值是在相應(yīng)的進(jìn)程、函數(shù)或過程完成之后才進(jìn)行更新的。對信號賦初值的操作時不可綜合的。3.      變量變量僅用于局部電路的描述，只能在順序執(zhí)行的代碼中使用，而且對它的賦值是立即生效的，所以新的值可在下一行代碼中立即使用。格式：VARIABLE name: type range := initial

61、 value;對變量的賦初值操作也是不可綜合的。4.      寄存器的數(shù)量當(dāng)一個信號的賦值是以另一個信號的跳變?yōu)闂l件時，或者說當(dāng)發(fā)生同步賦值時，該信號經(jīng)過編譯后就會生成寄存器。如果一個變量是在一個信號跳變時被賦值的，并且該值最終又被賦給了另外的信號，則綜合后就會生成寄存器。如果一個信號在還沒有進(jìn)行賦值操作時已被使用，那么也會在綜合時生成寄存器。process (clk)begin       if (clkevent and clk = 1) then 

62、             output1 <= temp;        output1被寄存              output2 <= a;        &#

63、160;    output2被寄存       end if;end process; process (clk)begin       if (clkevent and clk = 1) then              output1 <= temp; &

64、#160;      output1被寄存       end if;       output2 <= a;      output2未被寄存end process; process (clk)       variable temp:   

65、  bit;begin       if (clkevent and clk = 1) then              temp <= a;       end if;       x <= temp; 

66、   temp促使x被寄存end process;  六、        包集元件1.      包集經(jīng)常使用的代碼通常以component，function或procedure的形式編寫。這些代碼被添加到package中，并在最后編譯到目標(biāo)library中。Package中還可以包含TYPE和CONSTANT的定義。語法格式如下：package package_name is   &#

67、160;   (declaration)end package_name;package body package_name is       (function and procedure description)end package_name;Example6.1 簡單的程序包library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;-package my_package is       typ

68、e state is (st1, st2, st3, st4);       type color is (red, green, blue);       constant vec:       std_logic_vector(7 downto0) := “1111_1111;end my_package;Example6.2 內(nèi)部包含函數(shù)的packagelibrary ieee;u

69、se ieee.std_logic_1164.all;-package my_package is       type state is (st1, st2, st3, st4);       type color is (red, green, blue);       contant vec: std_logic_vector(7 downto 0) := “1111_1111;&

70、#160;      function positive_edge(signal s: std_logic) return boolean;end my_package;-package body my_package is       function positive_edge(signal s: std_logic) return boolean is       begin

71、60;             return(sevent and s = 1);       end positive_edge;end my_package;為了在QUARTUS II中使用這些package，要在當(dāng)前project目錄下新建一個文件夾，不妨起名為user_lib，把要編譯的package放進(jìn)此文件夾中，然后在AssignmentsàSettingàLibr

72、ary中設(shè)置相應(yīng)的目錄即可。在VHDL代碼中要使用這些package，要在主程序中加入如下代碼：use work.package_name.all;2.      元件component一個元件是一段結(jié)構(gòu)完整的常用代碼，包括聲明，實體和結(jié)構(gòu)體，使用component可以使代碼具有層次化的結(jié)構(gòu)。元件聲明：component comp_name is       port (        

73、      port_name1: signal_mode signal_type;              port_name2: signal_mode signal_type;                  

74、          );end component;元件實例化：label: comp_name port map (port_list);元件的聲明可以放在主代碼中，即調(diào)用該元件的代碼；或者將元件的聲明放到package中，使用時在主代碼中增加一條USE語句即可，這樣避免了主代碼中每實例化一個元件就要聲明一次的麻煩。 3.      端口映射在元件實例化過程中，有兩種方法實現(xiàn)元件端口的映射：位置映射和名稱映射。compone

75、nt inverter is       port ( a: in    std_logic;               b:  out std_logic             

76、60;);end component;U1: inverter port map(x, y);此處采用的是位置映射法，x對應(yīng)a，y對應(yīng)b。U1: inverter port map(a => x, b=> y);此處采用的是名稱映射法。對于不需要使用的端口可以斷開，只需使用關(guān)鍵字open即可,但是輸入端口不能指定為空連接。比如：U2: my_circuit port map(x => a, y => b, w => open, z => b); 4.      GENERIC參數(shù)映射元件實

77、例化時如果要通過GENERIC傳遞參數(shù)，則需進(jìn)行GENERIC參數(shù)的映射。元件實例化的格式如下：label: comp_name generic map(param_list) port map(port_list);七、        函數(shù)和過程Function和procedure統(tǒng)稱為子程序，內(nèi)部包含的都是順序描述的VHDL語言.八、        有限狀態(tài)機狀態(tài)機的設(shè)計包含兩個主要過程：狀態(tài)機建模和狀態(tài)的編碼。1.有限狀態(tài)機的建模有限狀態(tài)機通常使用CASE語句來建模，一般的模型由兩個進(jìn)程組成，一個進(jìn)程用來實現(xiàn)時序邏輯電路，另一個進(jìn)程用來實現(xiàn)組合邏輯電路。模型的構(gòu)建：（1）  &#