數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第2版)-電子教案4-4：VHDL并行語句課件

1、 相對(duì)于傳統(tǒng)的軟件描述語言，并行語句結(jié)構(gòu)是最具VHDL特色的。在VHDL中，并行語句具有多種語句格式，各種并行語句在結(jié)構(gòu)體中的執(zhí)行是同步進(jìn)行的，或者說是并行運(yùn)行的，其執(zhí)行方式與書寫的順序無關(guān)。在執(zhí)行中，并行語句之間可以有信息往來，也可以是相互獨(dú)立、互不相關(guān)的。 4.4.2 VHDL并行語句 相對(duì)于傳統(tǒng)的軟件描述語言，并行語句結(jié)構(gòu)是 結(jié)構(gòu)體中的并行語句模塊 生成語句條件信號(hào)賦值語句元件例化語句并行信號(hào)賦值語句塊語句進(jìn)程語句并行過程調(diào)用語句信號(hào)信號(hào)信號(hào)信號(hào)信號(hào)信號(hào)ARCHITECTUREEND ARCHITECTURE 結(jié)構(gòu)體中的并行語句模塊 生成語句條件信號(hào)賦值語句并行語句在結(jié)構(gòu)體中的使用格式如

2、下：ARCHITECTURE 結(jié)構(gòu)體名 OF 實(shí)體名 IS 說明語句BEGIN 并行語句END ARCHITECTURE 結(jié)構(gòu)體名; 并行語句在結(jié)構(gòu)體中的使用格式如下： 1. 進(jìn)程語句（1）PROCESS語句結(jié)構(gòu)的一般表達(dá)格式如下： 進(jìn)程標(biāo)號(hào): PROCESS ( 敏感信號(hào)參數(shù)表 ) IS 進(jìn)程說明部分 BEGIN 順序語句 END PROCESS 進(jìn)程標(biāo)號(hào); 1. 進(jìn)程語句（2）進(jìn)程結(jié)構(gòu)組成 進(jìn)程說明部分順序描述語句部分敏感信號(hào)參數(shù)表（2）進(jìn)程結(jié)構(gòu)組成 進(jìn)程說明部分順序描述語句部分敏感信號(hào)參數(shù)（3）進(jìn)程要點(diǎn) 1. PROCESS為一無限循環(huán)語句 2. PROCESS中的順序語句具有明顯的順序

3、/并行運(yùn)行雙重性 3. 進(jìn)程必須由敏感信號(hào)的變化來啟動(dòng) 4. 進(jìn)程語句本身是并行語句 5. 信號(hào)是多個(gè)進(jìn)程間的通信線 6. 一個(gè)進(jìn)程中只允許描述對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的同步時(shí)序邏輯 （3）進(jìn)程要點(diǎn) 1. PROCESS為一無限循環(huán)語句 2. (b)結(jié)構(gòu)圖圖4-2 mul對(duì)應(yīng)的實(shí)體圖和結(jié)構(gòu)圖【例4-19】PROCESS語句舉例library ieee; -庫描述use ieee.std_logic_1164.all; -程序包描述entity mul is port (a, b, c, selx, sely:in bit; data_out :out bit );end mul;architectu

4、re ex of mul is signal temp : bit;beginp_a : process (a, b, selx) begin if (selx = 0) then temp = a; else temp = b; end if; end progress p_a;p_b: progress(temp, c, sely) begin if (sely=0) then data_out = temp; else data_out = c; end if; end progress p_b;end architecture ex; (a) 實(shí)體圖abcselx selydata_o

5、ut (b)結(jié)構(gòu)圖【例4-19】PROCESS語句舉例(2. 塊（BLOCK）語句BLOCK語句格式如下： 塊標(biāo)號(hào)：BLOCK （塊保護(hù)表達(dá)式） 接口說明 類屬說明 BEGIN 并行語句1；并行語句2； END BLOCK塊標(biāo)號(hào)；2. 塊（BLOCK）語句BLOCK語句格式如下： 3. 并行信號(hào)賦值語句 并行信號(hào)賦值語句有三種形式：簡(jiǎn)單信號(hào)賦值語句、條件信號(hào)賦值語句和選擇信號(hào)賦值語句。 這三種信號(hào)賦值語句的共同點(diǎn)是：賦值目標(biāo)必須都是信號(hào)，所有賦值語句與其他并行語句一樣，在結(jié)構(gòu)體內(nèi)的執(zhí)行是同時(shí)發(fā)生的，與它們的書寫順序和是否在塊語句中沒有關(guān)系。 3. 并行信號(hào)賦值語句（1）簡(jiǎn)單信號(hào)賦值語句 賦值目

6、標(biāo) = 表達(dá)式; ARCHITECTURE curt OF bc1 ISSIGNAL 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 ;END ARCHITECTURE curt； （1）簡(jiǎn)單信號(hào)賦值語句 賦值目標(biāo) = 表達(dá)式; ARCHI（2）條件信號(hào)賦值語句 賦值目標(biāo) = 表達(dá)式 WHEN 賦值條件 ELSE 表達(dá)式 WHEN 賦值條件 ELSE . 表達(dá)式 ； （2）條件信號(hào)賦值語句 賦值目標(biāo) = 表達(dá)式 WHEN 賦【例】

7、ENTITY mux IS PORT ( a,b,c : IN BIT ; p1,p2 : IN BIT ; z : OUT BIT ); END; ARCHITECTURE behv OF mux IS BEGIN z = a WHEN p1 = 1 ELSE b WHEN p2 = 1 ELSE c WHEN OTHERS ; END; 【例】（3）選擇信號(hào)賦值語句 WITH 選擇表達(dá)式 SELECT 賦值目標(biāo)信號(hào) = 表達(dá)式 WHEN 選擇值， 表達(dá)式 WHEN 選擇值， . 表達(dá)式 WHEN 選擇值； （3）選擇信號(hào)賦值語句 WITH 選擇表達(dá)式 SELECT 【例4-20】選擇信號(hào)賦

8、值語句舉例LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY decoder IS PORT ( a， b， c : IN STD_LOGIC; data1，data2 : IN STD_LOGIC; dataout : OUT STD_LOGIC );END decoder;ARCHITECTURE concunt OF decoder IS SIGNAL instruction : STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) ； BEGIN instruction =

9、c & b & a ; WITH instruction SELECT dataout 實(shí)際連接端口名,.); - 元件定義語句為：- 元件例化語句為：4.元件例化語句 COMPONENT 元件名 IS例化名 名字關(guān)聯(lián)方式：例化元件的端口名和關(guān)聯(lián)了（連接）符號(hào)“=”兩者都必須存在。位置關(guān)聯(lián)方式：端口名和關(guān)聯(lián)連接符號(hào)都可省去，在PORT MAP子句總共，只要列出當(dāng)前系統(tǒng)中的連接實(shí)體端口名就行了。名字關(guān)聯(lián)方式：例化元件的端口名和關(guān)聯(lián)了（連接）符號(hào)“=”兩 5.GENERATE語句 GENERATE語句用來產(chǎn)生多個(gè)相同的結(jié)構(gòu)，適合于生成存儲(chǔ)器陣列和寄存器陣列。 GENERATE語句有兩種格式：格式1

10、： 標(biāo)號(hào) FOR 循環(huán)變量 IN 取值范圍 GENERATE說明 BEGIN 并發(fā)處理語句； END GENERATE 標(biāo)號(hào)； FOR-GENERATE語句在形式上與FOR-LOOP語句相象，但結(jié)構(gòu)中前者是并發(fā)處理，后者是順序處理。故FOR-GENERATE語句結(jié)構(gòu)中不能使用EXIT和NEXT語句。 在FOR-GENERATE語句中，變量 i 不需要事先定義。 5.GENERATE語句格式1： 標(biāo)號(hào) FOR 格式2： 標(biāo)號(hào): IF 條件 GENERATE 說明 BEGIN 并發(fā)處理語句； END GENERATE 標(biāo)號(hào); IF-GENERATE語句在形式上與IF語句相象，但結(jié)構(gòu)中沒有ELSE項(xiàng)。 IF-GENERATE語句是并發(fā)處理的，