VHDL基本語(yǔ)句用法-課件

第10章

VHDL基本語(yǔ)句一：主要內(nèi)容：VHDL基本語(yǔ)句講解

①順序語(yǔ)句

②并行語(yǔ)句二：重點(diǎn)掌握：常用VHDL基本語(yǔ)句及應(yīng)用VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/261第10章一：主要內(nèi)容：VHDL基本語(yǔ)句講解VHDL基10.1.1賦值語(yǔ)句信號(hào)賦值語(yǔ)句變量賦值語(yǔ)句信號(hào)代入語(yǔ)句：

格式:

目的信號(hào)變量<=信號(hào)變量表達(dá)式例:a<=b;變量賦值語(yǔ)句：格式:

目的變量:=表達(dá)式例:c:=a+d信號(hào)與變量的區(qū)別：（1）信號(hào)賦值可以有延遲時(shí)間，變量賦值無(wú)時(shí)間延遲（2）信號(hào)除當(dāng)前值外還有許多相關(guān)值，如歷史信息等，變量只有當(dāng)前值進(jìn)程對(duì)信號(hào)敏感，對(duì)變量不敏感（3）信號(hào)可以是多個(gè)進(jìn)程的全局信號(hào)，但變量只在定義它之后的順序域可見(jiàn)（4）信號(hào)可以看作硬件的一根連線，但變量無(wú)此對(duì)應(yīng)關(guān)系。10.1順序語(yǔ)句VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26210.1.1賦值語(yǔ)句信號(hào)賦值語(yǔ)句變量賦值語(yǔ)句信號(hào)代入語(yǔ)句10.1.2IF語(yǔ)句—已講過(guò)IF條件THEN

…ENDIF；10.1.3CASE語(yǔ)句1）CASE語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)：CASE表達(dá)式ISWhen選擇值=>順序語(yǔ)句；When選擇值=>順序語(yǔ)句；...【W(wǎng)HENOTHERS=>】；ENDCASE；VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26310.1.2IF語(yǔ)句—已講過(guò)IF條件THEN102）多條件選擇值的一般表達(dá)式：

選擇值[|選擇值]3）選擇值表達(dá)方式：

（1）單個(gè)普通數(shù)值，如6。（2）數(shù)值選擇范圍，如(2TO4)，表示取值為2、3或4。（3）并列數(shù)值，如3

5，表示取值為3或者5。（4）混合方式，以上三種方式的混合。

4）CASE語(yǔ)句舉例VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2642）多條件選擇值的一般表達(dá)式：3）選擇值表達(dá)方式：4）CLIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；ENTITYmux41ISPORT(s4，s3,s2，s1:INSTD_LOGIC;z4，z3,z2，z1:OUTSTD_LOGIC);ENDmux41；ARCHITECTUREactivOFmux41ISSIGNALsel:INTEGERRANGE0TO15;BEGINz1<='0';z2<='0';z3<='0';z4<='0';--輸入初始值

CASEselISWHEN0=>z1<='1';--當(dāng)sel=0時(shí)選中WHEN1

3=>z2<='1';--當(dāng)sel為1或3時(shí)選中

WHEN4To7

2=>z3<='1';--當(dāng)sel為2、4、5、6或7時(shí)選中

WHENOTHERS=>z4<='1';--當(dāng)sel為8～15中任一值時(shí)選中

ENDCASE；ENDactiv；例【10.1】●CASE語(yǔ)句病句舉例【例10.2】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/265LIBRARYIEEE；例【10.1】●CASE語(yǔ)句10.1.4LOOP語(yǔ)句格式：

[LOOP標(biāo)號(hào)：]LOOP

順序語(yǔ)句ENDLOOP[LOOP標(biāo)號(hào)];格式：[LOOP標(biāo)號(hào)：]FOR循環(huán)變量，IN循環(huán)次數(shù)范圍LOOP

順序語(yǔ)句

ENDLOOP[LOOP標(biāo)號(hào)]；[見(jiàn)例1][見(jiàn)例2][見(jiàn)例3]

1、單個(gè)LOOP語(yǔ)句2、FOR_LOOP語(yǔ)句VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26610.1.4LOOP語(yǔ)句格式：格式：[見(jiàn)例1][見(jiàn)例2]10.15NEXT語(yǔ)句---跳出本次循環(huán)1、格式：

（1）NEXT；

－－無(wú)條件終止當(dāng)前的循環(huán)，跳回到本次循環(huán)LOOP語(yǔ)句處，開(kāi)始下次循環(huán)。

（2）NEXTLOOP標(biāo)號(hào)；--同（1）。

（3）NEXTLOOP標(biāo)號(hào)WHEN條件表達(dá)式；--條件表達(dá)式為TRUE,執(zhí)行NEXT語(yǔ)句，進(jìn)入跳轉(zhuǎn)操作，否則繼續(xù)向下執(zhí)行。2、注意：NEXT語(yǔ)句用于跳出本次循環(huán)

且控制內(nèi)循環(huán)的結(jié)束.

在多重循環(huán)中必加標(biāo)號(hào)。3、舉例例1

例2VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26710.15NEXT語(yǔ)句---跳出本次循環(huán)1、格式：2、10.1.6EXIT語(yǔ)句-----結(jié)束循環(huán)狀態(tài)1、格式：（1）EXIT；--結(jié)束本次循環(huán)（2）EXITLOOP標(biāo)號(hào)；--

同上（3）EXITLOOP標(biāo)號(hào)WHEN條件表達(dá)式；2、舉例例13、NEXT與EXIT區(qū)別：

NEXT語(yǔ)句是轉(zhuǎn)向LOOP語(yǔ)句的起始點(diǎn)。

EXIT語(yǔ)句是轉(zhuǎn)向LOOP語(yǔ)句的終點(diǎn)。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26810.1.6EXIT語(yǔ)句-----結(jié)束循環(huán)狀態(tài)1、格式：10.1.7WAIT語(yǔ)句---等待語(yǔ)句1）格式:

（1）WAIT；--功能：將程序掛起，直到滿足條件。

(2)WAITON信號(hào)表；

（3）WAITUNTIL條件表達(dá)式；

（4）WAITFOR時(shí)間表達(dá)式；2）舉例見(jiàn)例[1]見(jiàn)例[2]【例3】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2691）格式:2）舉例見(jiàn)例[1]見(jiàn)例[2]【例3】VHDL基說(shuō)明1：一般只有WAIT_UNTIL格式的等待語(yǔ)句可以被綜合器接受(其余語(yǔ)句格式只能在VHDL仿真器中使用)，WAIT_UNTIL語(yǔ)句三種表達(dá)方式：WAITUNTIL信號(hào)=Value；--(1)WAITUNTIL信號(hào)’EVENTAND信號(hào)=Value;--(2)WAITUNTILNOT信號(hào)’STABLEAND信號(hào)=Value;--(3)說(shuō)明2：對(duì)應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)相同的時(shí)鐘信號(hào)clock上跳沿應(yīng)用的四條WAIT語(yǔ)句：WAITUNTILclock='1';WAITUNTILrising_edge(clock);WAITUNTILclock='1'ANDclock’EVENT;WAITUNTILNOTclock’STABLEANDclock

='1';3）說(shuō)明說(shuō)明3：WAIT語(yǔ)句可用于Process進(jìn)程中的任何地方，已列出敏感信號(hào)的Process中不能用WAIT語(yǔ)句。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2610說(shuō)明1：說(shuō)明2：3）說(shuō)明說(shuō)明3：VHDL基本語(yǔ)句10.1.8子程序調(diào)用語(yǔ)句1、過(guò)程調(diào)用

--就是執(zhí)行一個(gè)給定名字和參數(shù)的過(guò)程。1）格式：

過(guò)程名[([形參名=>]實(shí)參表達(dá)式

{，[形參名=>]實(shí)參表達(dá)式})]；2）一個(gè)過(guò)程的調(diào)用將分別完成以下三個(gè)步驟：（1）將IN和INOUT模式的實(shí)參值賦給欲調(diào)用的過(guò)程中與它們對(duì)應(yīng)的形參；（2）執(zhí)行這個(gè)過(guò)程；（3）將過(guò)程中IN和INOUT模式的形參值返回給對(duì)應(yīng)的實(shí)參。3）舉例[例1]【例2】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/261110.1.8子程序調(diào)用語(yǔ)句1、過(guò)程調(diào)用--就是執(zhí)行2、函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用與過(guò)程調(diào)用是十分相似的，不同之處：調(diào)用函數(shù)將返還一個(gè)指定數(shù)據(jù)類型的值，函數(shù)的參量只能是輸入值。1）格式：

FUNCTION函數(shù)名（參數(shù)表）RETURN數(shù)據(jù)類型;--函數(shù)首

FUNCTION函數(shù)名（參數(shù)表）RETURN數(shù)據(jù)類型IS--函數(shù)體2）詳細(xì)內(nèi)容已講過(guò)VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26122、函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用與過(guò)程調(diào)用是十分相似的，1）格式：2）詳10.1.9返回語(yǔ)句(RETURN)1）格式：

語(yǔ)句格式一：

RETURN;--只用于結(jié)束過(guò)程，并不返回任何值。

語(yǔ)句格式二：RETURN表達(dá)式；

--只用于函數(shù)，并返回一個(gè)值。2）舉例[例1]過(guò)程調(diào)用返回例子[例2幻燈片60]函數(shù)調(diào)用返回例子VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/261310.1.9返回語(yǔ)句(RETURN)1）格式：2）舉例[10.1.10空操作語(yǔ)句(NULL)1）語(yǔ)句格式：NULL;例：CASEOpcodeISWHEN"001"=>tmp:=regaANDregb;WHEN"101"=>tmp:=regaORregb;WHEN"110"=>tmp:=NOTrega;WHENOTHERS=>

NULL;ENDCASE;3）說(shuō)明：在上例的CASE語(yǔ)句中，NULL用于排除一些不用的條件。等同：WHENOTHERS=>tmp:=rega；2）舉例：VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/261410.1.10空操作語(yǔ)句(NULL)1）語(yǔ)句格式：NU10.2并行語(yǔ)句■結(jié)構(gòu)體中的并行語(yǔ)句種類：1、并行信號(hào)賦值語(yǔ)句（ConcurrentSignalAssignments）。2、進(jìn)程語(yǔ)句(ProcessStatements)。3、塊語(yǔ)句(BlockStatements)。4、條件信號(hào)賦值語(yǔ)句(SelectedSignalAssignments)。5、元件例化語(yǔ)句(ComponentInstantiations)，其中包括類屬、配置語(yǔ)句。6、生成語(yǔ)句(GenerateStatements)。7、并行過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句(ConcurrentProcedureCalls)。■并行語(yǔ)句位置：

ARCHITECTURE結(jié)構(gòu)體名OF實(shí)體名IS

說(shuō)明語(yǔ)句

BEGIN

并行語(yǔ)句END結(jié)構(gòu)體名；VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/261510.2并行語(yǔ)句■結(jié)構(gòu)體中的并行語(yǔ)句種類：■10.2.1并行信號(hào)賦值語(yǔ)句1.簡(jiǎn)單信號(hào)賦值語(yǔ)句格式：賦值目標(biāo)

=表達(dá)式例：ARCHITECTUREcurtOFbc1ISSIGNALs1,e,f,g,h:STD_LOGIC;BEGINoutput1<=aANDb;output2<=c+d;g<=eORf;h<=eXORf;s1<=g;ENDcurt；注：例中的五條信號(hào)賦值語(yǔ)句的執(zhí)行是并行發(fā)生的。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/261610.2.1并行信號(hào)賦值語(yǔ)句1.簡(jiǎn)單信號(hào)賦值語(yǔ)句格式2.條件信號(hào)賦值語(yǔ)句賦值目標(biāo)<=表達(dá)式1

WHEN賦值條件1

ELSE

表達(dá)式2

WHEN賦值條件2

ELSE

...

表達(dá)式n；1）格式：2）舉例：VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26172.條件信號(hào)賦值語(yǔ)句賦值目標(biāo)<=表達(dá)式1WHEN賦【例1】

ENTITYmuxISPORT(a,b,c:INBIT;p1,p2:INBIT;z:OUTBIT);ENDmux;ARCHITECTUREbehvOFmuxISBEGINz<=aWHENp1='1'ELSEbWHENp2='1'ELSEc;END;例1的邏輯電路圖見(jiàn)圖1VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2618【例1】例1的邏輯電路圖見(jiàn)圖1VHDL基本語(yǔ)句用法3.選擇信號(hào)賦值語(yǔ)句WITH

選擇表達(dá)式SELECT

賦值目標(biāo)信號(hào)<=表達(dá)式1

WHEN

選擇值1

表達(dá)式2

WHEN選擇值2

...

表達(dá)式n

WHEN選擇值n；1）格式:2）舉例：[例2][例3]VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26193.選擇信號(hào)賦值語(yǔ)句WITH選擇表達(dá)式SELECT110.2.2塊語(yǔ)句結(jié)構(gòu)（BLOCK）塊標(biāo)號(hào):BLOCK[（塊保護(hù)表達(dá)式）]

接口說(shuō)明

類屬說(shuō)明

BEGIN

并行語(yǔ)句

ENDBLOCK

塊標(biāo)號(hào);1）格式:#標(biāo)號(hào)是必需的；#在對(duì)程序進(jìn)行仿真時(shí)，BLOCK中的語(yǔ)句是并行執(zhí)行的，與書(shū)寫順序無(wú)關(guān)。#一個(gè)BLOCK等價(jià)于一個(gè)結(jié)構(gòu)體。2）說(shuō)明:3）舉例:【例2】塊語(yǔ)句嵌套例子：

【例3】

【例1】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/262010.2.2塊語(yǔ)句結(jié)構(gòu)（BLOCK）塊標(biāo)號(hào):BLO10.2.3并行過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句1）格式：過(guò)程名（關(guān)聯(lián)參量名）;2）舉例：【例1】【例2】【例3】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/262110.2.3并行過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句1）格式：過(guò)程名（關(guān)聯(lián)參量名10.2.4元件例化語(yǔ)句

COMPONENT

元件名

ISGENERIC（類屬表）；--元件定義（說(shuō)明）語(yǔ)句

PORT（端口名表）；ENDCOMPONENT文件名；例化名：元件名

PORTMAP（[端口名=>]連接端口名，...）；----元件例化（調(diào)用）語(yǔ)句。1）格式：（1）

元件聲明語(yǔ)句用于調(diào)用已生成的元件,這些元件可能在庫(kù)中,也可能是預(yù)先編寫的元件實(shí)體描述.；（2）

元件語(yǔ)句可以在ARCHITECTURE,PACKAGE和BLOCK的說(shuō)明部分.（3）元件例化中，兩層端口名（信號(hào)）之間的關(guān)系為映射關(guān)系:

2）說(shuō)明：3）舉例：[例1]

,例[2]

，例

[3]VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/262210.2.4元件例化語(yǔ)句1）格式：（1）元件聲明語(yǔ)句10.2.5

生成語(yǔ)句[標(biāo)號(hào)：]

FOR

循環(huán)變量IN

取值范圍GENERATE

說(shuō)明

BEGIN

并行語(yǔ)句

ENDGENERATE[標(biāo)號(hào)]；2）格式：[標(biāo)號(hào)：]IF

條件

GENERATE

說(shuō)明

Begin

并行語(yǔ)句

ENDGENERATE[標(biāo)號(hào)]；取值范圍的語(yǔ)句格式，有兩種形式：表達(dá)式TO表達(dá)式;--遞增方式，如1TO5表達(dá)式DOWNTO表達(dá)式;--遞減方式，如5DOWNTO13）說(shuō)明：1）作用：復(fù)制作用，根據(jù)某些條件，設(shè)定好某一元件或設(shè)計(jì)單位，就可利用生成語(yǔ)句復(fù)制一組完全相同的并行元件或設(shè)計(jì)單位。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/262310.2.5生成語(yǔ)句[標(biāo)號(hào)：]FOR循環(huán)變量IN■生成語(yǔ)句四部分組成：（2）生成方式（3）說(shuō)明部分（4）并行語(yǔ)句（1）標(biāo)號(hào)*【例1】*【例2】*【例3】■舉例：VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2624■生成語(yǔ)句四部分組成：（2）生成方式（3）說(shuō)明部分（4）并10.2.6REPORT語(yǔ)句--報(bào)告相關(guān)信息語(yǔ)句。--格式：REPORT<字符串>；10.2.7

斷言語(yǔ)句--時(shí)序仿真和程序調(diào)試的人機(jī)對(duì)話。--格式：ASSERT<條件表達(dá)式>REPORT<出錯(cuò)信息>SEVERITY<錯(cuò)誤級(jí)別>VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/262510.2.6REPORT語(yǔ)句10.2.7斷言語(yǔ)句VHDL10.3

屬性描述與定義語(yǔ)句可綜合屬性：

LEFT、RIGHT、HIGH、LOW、RANGE、REVERSRANGE、LENGTH、EVENT及STABLE。格式：屬性測(cè)試項(xiàng)目名

’

屬性標(biāo)識(shí)符

1.信號(hào)類屬性

#

(NOTclock’STABLEANDclock=‘1’)--不可綜合#(clock’EVENTANDclock=‘1’)

以上兩語(yǔ)句的功能是一樣的。注意1）EVENT與STABLE測(cè)試功能相反。

2）語(yǔ)句“NOT(clock’STABLEANDclock='1')”的表達(dá)方式是不可綜合的。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/262610.3屬性描述與定義語(yǔ)句可綜合屬性：LEFT、R2、數(shù)據(jù)區(qū)間類屬性【例】...SIGNALrange1:INSTD

LOGIC

VECTOR(0TO7)；...FORiINrange1'RANGELOOP...3、數(shù)值類屬性...PROCESS(clock,a,b);TYPEobjISARRAY(0TO15)OFBIT;SIGNALele1,ele2,ele3,ele4:INTEGER;BEGINele1<=obj’RIGNT;ele2<=obj’LEFT;ele3<=obj’HIGH;ele4<=obj’LOW;...VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26272、數(shù)據(jù)區(qū)間類屬性【例】3、數(shù)值類屬性...VHDL基本語(yǔ)句4、數(shù)組屬性‘LENGTH...TYPEarry1ARRAY(0TO7)OFBIT；VARIABLEwth:INTEGER;...wth1:=arry1’LENGTH;--wth1=8...5、用戶定義屬性ATTRIBUTE屬性名:數(shù)據(jù)類型;ATTRIBUTE屬性名OF對(duì)象名:對(duì)象類型IS值;VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26284、數(shù)組屬性‘LENGTH...5、用戶定義屬性ATTRIBSynplify綜合器支持的特殊屬性都在synplify.attributes程序包中，使用前加入下面語(yǔ)句：LIBRARYsynplify;USEsynplicity.attributes.all;6、說(shuō)明7、舉例*【例1】*【例2】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2629Synplify綜合器支持的特殊屬性都在synplify.a■本章程序舉例例[10.2]寄存器■結(jié)束例子：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)體圖如圖，功能為32位計(jì)數(shù)器VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2630■本章程序舉例例[10.2]寄存器■結(jié)束例例[10.2]寄存器ENTITYreginfIS PORT(d,clk,clr,pre,load,data :INBIT;q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7:OUTBIT);ENDreginf;ARCHITECTUREmaxpldOFreginfISBEGINPROCESS--高電平時(shí)鐘觸發(fā)BEGINWAITUNTILclk='1';q1<=d;ENDPROCESS;

PROCESS--低電平時(shí)鐘觸發(fā)BEGINWAITUNTILclk='0';q2<=d;ENDPROCESS;PROCESS(clk,clr)--上升沿觸發(fā)/同步清除

BEGINIFclr='1'THEN q3<='0';ELSIFclk'EVENTANDclk='1'THENq3<=d;ENDIF;ENDPROCESS; VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2631例[10.2]寄存器ENTITYreginfISVPROCESS(clk,clr）

--下降沿觸發(fā)/同步清除

BEGINIFclr='0'THEN q4<='0';ELSIFclk'EVENTANDclk='0'THENq4<=d;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(clk,pre)

--上升沿觸發(fā)/同步預(yù)置”1”

BEGINIFpre='1'THEN q5<='1';ELSIFclk'EVENTANDclk='1'THENq5<=d;ENDIF;ENDPROCESS;（續(xù)）[例10.2]寄存器

VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2632PROCESS(clk,clr）--下降沿觸發(fā)/同步PROCESS(clk,load,data)

--上升沿觸發(fā)/同步預(yù)置數(shù)據(jù)

BEGINIFload='1'THEN q6<=data;ELSIFclk'EVENTANDclk='1'THENq6<=d;ENDIF;ENDPROCESS;

PROCESS(clk,clr,pre)

--上升沿觸發(fā)/同步置”1”和清除

BEGINIFclr='1'THEN q7<='0';ELSIFpre='1'THENq7<='1';ELSIFclk'EVENTANDclk='1'THENq7<=d;ENDIF;ENDPROCESS;ENDmaxpld;例[10.2]寄存器（續(xù)）VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2633PROCESS(clk,load,data)-LIBRARYieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitycount12isport(clk,reset,en:instd_logic;qa,qb,qc,qd:outstd_logic);endcount12;architecturebehaveofcount12issignalcount_4:std_logic_vector(3downto0);beginqa<=count_4(0);qb<=count_4(1);qc<=count_4(2);qd<=count_4(3);process(clk,reset)beginif(reset='0')thencount_4<="0000";elsif(clk'eventandclk='1')thenif(en='1')thenif(count_4="1011")thencount_4<="0000";elsecount_4<=count_4+'1';endif;endif;endif;endprocess;endbehave;引腳定義:

reset復(fù)位；en計(jì)數(shù)控制；

clk時(shí)鐘；

qa,qb,qc,qd計(jì)數(shù)器輸出例10.1

十二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2634LIBRARYieee;引腳定義:例10.1VHDL基LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;-----設(shè)計(jì)DFF元件ENTITYd_ffISPORT(d,clk_s:INSTD_LOGIC;q:OUTSTD_LOGIC;nq:OUTSTD_LOGIC);ENDENTITYd_ff;ARCHITECTUREa_rs_ffOFd_ffISBEGINbin_rs_ff:PROCESS(CLK_S)BEGINIFclk_s='1'ANDclk_s'EVENTTHENq<=d;nq<=NOTd;ENDIF;ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREa_rs_ff;

接下頁(yè)例3VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2635LIBRARYIEEE;例3VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYcnt_bin_nisGENERIC(n:INTEGER:=6);PORT(q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(0TOn-1);in_1:INSTD_LOGIC);ENDENTITYcnt_bin_n;ARCHITECTUREbehvOFcnt_bin_nISCOMPONENTd_ffPORT(d,clk_s:INSTD_LOGIC;Q,NQ:OUTSTD_LOGIC);ENDCOMPONENTd_ff;

SIGNALs:STD_LOGIC_VECTOR(0TOn);BEGINs(0)<=in_1;

q_1:FORiIN0TOn-1GENERATEdff:d_ffPORTMAP(s(i+1),s(I),q(i),s(i+1));

ENDGENERATE;ENDARCHITECTUREbehv;VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2636VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2636LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYSN74373ISPORT(D:INSTD_LOGIC_VECTOR(8DOWNTO1);OEN,G:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(8DOWNTO1);ENDENTITYSN74373;ARCHITECTUREtwoOFSN74373ISSIGNALsigvec_save:STD_LOGIC_VECTOR(8DOWNTO1);BEGINPROCESS(D,OEN,G,sigvec_save)BEGINIFOEN='0'THENQ<=sigvec_save;ELSEQ<="ZZZZZZZZ";ENDIF;IFG='1'THENSigvec_save<=D;ENDIF;ENDPROCESS;ENDARCHITECTUREtwo;

接下頁(yè)例2VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2637LIBRARYIEEE;例2VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課（續(xù)）ARCHITECTUREoneOFSN74373ISCOMPONENTLatchPORT(D,ENA:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC);ENDCOMPONENT;SIGNALsig_mid:STD_LOGIC_VECTOR(8DOWNTO1);BEGIN

GeLatch:FORD(inNum)IN1TO8GENERATE

Latchx:LatchPORTMAP(D(inNum),G,sig_mid(inNum));ENDGENERATE;Q<=sig_midWHENOEN='0'ELSE"ZZZZZZZZ";--當(dāng)OEN=1時(shí)，Q(8)~Q(1)輸出狀態(tài)呈高阻態(tài)ENDARCHITECTUREone;

VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2638（續(xù)）VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2638...COMPONENTcompPORT(x:INSTD_LOGIC；y:OUTSTD_LOGIC);ENDCOMPONENT;SIGNALa:STD_LOGIC_VECTOR(0TO7)；SIGNALb:STD_LOGIC_VECTOR(0TO7)；...gen:FORiINa’RANGEGENERATEu1:compPORTMA(x=>a(i)，y=>b(i));ENDGENERATEgen,...【例1】下圖是生成語(yǔ)句產(chǎn)生的8個(gè)相同的電路模塊VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2639...【例1】下圖是生成語(yǔ)句產(chǎn)生的8個(gè)相同的電路模塊LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYrsISPORT(set,reset:INBIT;q,qb:BUFFERBIT);ENDrs;ARCHITECTURErsff1OFrsISCOMPONENTnand2PORT(a,b:INBIT;c:OUTBIT);ENDCOMPONENT;BEGINU1:nand2PORTMAP(a=>set,b=>qb,c=>q)；U2:nand2PORTMAP(a=>reset,b=>q,c=>qb)；ENDrsff1;例[3]RS觸發(fā)器電路實(shí)現(xiàn)VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2640LIBRARYIEEE;例[3]RS觸發(fā)器電路實(shí)現(xiàn)V

...b1:BLOCKSIGNALs1:BIT;BEGINS1<=aANDb;

b2:BLOCKSIGNALs2:BIT;BEGINs2<=cANDd;

b3:BLOCKBEGINZ<=s2;

ENDBLOCKb3;

ENDBLOCKb2;y<=s1;

ENDBLOCKb1;...塊語(yǔ)句嵌套例子：【例3】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2641塊語(yǔ)句嵌套例子：【例3】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2...

ENTITYgatISGENERIC(l_time:TIME;s_time:TIME);--類屬說(shuō)明

PORT(b1,b2,b3:INOUTBIT);--結(jié)構(gòu)體全局端口定義

ENDENTITYgat;ARCHITECTUREfuncOFgatISSIGNALa1:BIT;--結(jié)構(gòu)體全局信號(hào)a1定義

BEGINBlk1:BLOCK

--塊定義，塊標(biāo)號(hào)名是Blk1GENERIC(gb1,gb2:Time);--定義塊中的局部類屬參量

GENERICMAP(gb1=>l_time,gb2=>s_time)；--局部端口參量設(shè)定

PORT(pb:INBIT;pb2:INOUTBIT);--塊結(jié)構(gòu)中局部端口定義

PORTMAP(pb1=>b1,pb2=>a1);--塊結(jié)構(gòu)端口連接說(shuō)明

CONSTANTdelay:Time:=1ms;--局部常數(shù)定義

SIGNALs1:BIT;--局部信號(hào)定義

BEGINs1<=pb1AFTERdelay;pb2<=s1AFTERgb1,b1AFTERgb2;

ENDBLOCKBlk1;ENDARCHITECTUREfunc;【例2】塊語(yǔ)句例VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2642...【例2】塊語(yǔ)句例VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件20VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2643VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2643LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYdecoderISPORT(a，b，c:INSTD_LOGIC;data1，data2:INSTD_LOGIC;dataout:OUTSTD_LOGIC);ENDdecoder;ARCHITECTUREconcuntOFdecoderISSIGNALinstruction:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0)；BEGINinstruction<=c&b&a;WITHinstructionSELECTdataout<=data1ANDdata2WHEN"000"，data1ORdata2WHEN"001"，data1NANDdata2WHEN"010"，data1NORdata2WHEN"011"，data1XORdata2WHEN"100"，data1XNORdata2WHEN"101"，'Z'WHENOTHERS;ENDconcunt;【例2】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2644LIBRARYIEEE;【例2】VHDL基本語(yǔ)句用法pp...WITHseltSELECTmuxout<=aWHEN0|1,--0或1

bWHEN2TO5,--2或3，或4或5

cWHEN6,dWHEN7,'Z'WHENOTHERS;...【例3】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2645...【例3】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/【例10.2】CASE語(yǔ)句病句舉例

SIGNALvalue:INTEGERRANGE0TO15;SIGNALout1:STD_LOGIC;

...CASEvalueIS--缺少以WHEN引導(dǎo)的條件句

ENDCASE；...

CASEvalueISWHEN0=>out1<='1';

WHEN1=>out1<='0';--value2～15的值未包括進(jìn)去ENDCASE...

CASEvalueISWHEN0TO10=>out1<='1';--選擇值中5～10的值有重疊

WHEN5TO15=>out1<='0';ENDCASE;VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2646【例10.2】CASE語(yǔ)句病句舉例VHDL基本語(yǔ)句用法

...

L2:LOOPa:=a+1;EXITL2WHENa>10;--當(dāng)a大于10時(shí)跳出循環(huán)

ENDLOOPL2;...[例.1]VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2647[例.1]VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26【例2

】循環(huán)語(yǔ)句舉例

LIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；ENTITYp_checkISPORT(a:INSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);y:OUTSTD_LOGIC);ENDp_check；ARCHITECTUREoptOFp_checkISSIGNALtmp：STD_LOGIC；BEGINPROCESS(a)BEGINtmp<='0';

FORnIN0TO7LOOPtmp<=tmpXORa(n);ENDLOOP;y<=tmp;ENDPROCESS;

ENDopt;VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2648【例2】循環(huán)語(yǔ)句舉例VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件202例7.2.4.3循環(huán)語(yǔ)句舉例SIGNALa,b,c:STD_LOGIC_VECTOR(1TO3);...FORnIN1To3LOOPa(n)<=b(n)ANDc(n);ENDLOOP;[例3]此段程序等效于順序執(zhí)行以下三個(gè)信號(hào)賦值操作：a(1)<=b(1)ANDc(1);a(2)<=b(2)ANDc(2);a(3)<=b(3)ANDc(3);VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2649例7.2.4.3循環(huán)語(yǔ)句舉例[例3]此段程序等效于順序執(zhí)行以【例1】NEXT舉例...L1:FORcnt_valueIN1TO8LOOPs1:a(cnt_value):='0';

NEXTWHEN(b=c);--判斷條件s2:a(cnt_value+8):='0';ENDLOOPL1;說(shuō)明：當(dāng)程序執(zhí)行到NEXT判斷，當(dāng)b=c時(shí)執(zhí)行NEXT返回L1，當(dāng)b≠c時(shí)執(zhí)行s2語(yǔ)句VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2650【例1】NEXT舉例說(shuō)明：當(dāng)程序執(zhí)行到NEXT判斷，當(dāng)【例2】多重循環(huán)NEXT舉例...L_x:FORcnt_valueIN1TO8LOOPs1:a(cnt_value):='0';k:=0;L_y:LOOPs2:b(k):='0';

NEXTL_xWHEN(e>f);s3:b(k+8):='0';k:=k+1;

NEXTLOOPL_y;NEXTLOOPL_x;...說(shuō)明：當(dāng)(e>f)時(shí)，執(zhí)行NEXTL_x

，跳轉(zhuǎn)到L_x執(zhí)行，當(dāng)e>f不成立時(shí)，執(zhí)行s3語(yǔ)句VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2651【例2】多重循環(huán)NEXT舉例說(shuō)明：當(dāng)(e>f)時(shí)，執(zhí)行NSIGNALa,b:STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);SIGNALa_less_then_b:Boolean;...a_less_then_b<=FALSE;--設(shè)初始值

FORiIN1DOWNTO0LOOPIF(a(i)='1'ANDb(i)='0')THENa_less_then_b<=FALSE;--a>b

EXIT;ELSIF(a(i)='0'ANDb(i)='1')THENa_less_then_b<=TRUE;--a<b

EXIT;ELSENULL;ENDIF;ENDLOOP;--當(dāng)i=1時(shí)返回LOOP語(yǔ)句繼續(xù)比較例1EXIT語(yǔ)句舉例--兩位數(shù)比較說(shuō)明：程序中當(dāng)a>b時(shí)，由EXIT跳出循環(huán)比較程序，并報(bào)告結(jié)果。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2652例1EXIT語(yǔ)句舉例--兩位數(shù)比較說(shuō)明：程序1）WAITON信號(hào)表結(jié)構(gòu)----用于仿真SIGNALs1,s2:STD_LOGIC;...PROCESSBEGIN...WAITONs1,s2

；--執(zhí)行到此句被掛起來(lái)，待s1,s2任一信號(hào)改變，進(jìn)程才重新開(kāi)始。ENDPROCESS；2）WAIT_ON結(jié)構(gòu)----用于仿真

LOOP

Waitonenable;

EXITWHENenable='1';ENDLOOP;

3）WAIT_UNTIL條件表達(dá)式結(jié)構(gòu)----用于綜合

...

Waituntilenable=‘1’;...【例1】

例2）、3）中：

待enable上升沿。（即：兩條件enable改變ANDnable=1同時(shí)滿足）VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/26532）WAIT_ON結(jié)構(gòu)----用于仿真【例1】例2WAIT語(yǔ)句舉例【例2】用一個(gè)硬件求實(shí)現(xiàn)平均值的功能...PROCESSBEGINWAITUNTILclk='1';ave<=a;WAITUNTILclk='1';ave<=ave+a;WAITUNTILclk='1';ave<=ave+a;WAITUNTILclk='1';ave<=(ave+a)/4;ENDPROCESS;VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2654例2WAIT語(yǔ)句舉例【例2】用一個(gè)硬件求實(shí)現(xiàn)平均值【例3】--用WAIT語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)具有同步復(fù)位功能

PROCESSBEGINrst_loop:LOOP

WAITUNTILclock='1'ANDclock’EVENT;--等待時(shí)鐘信號(hào)

NEXTrst_loopWHEN(rst='1');--檢測(cè)復(fù)位信號(hào)rstx<=a;--無(wú)復(fù)位信號(hào)，執(zhí)行賦值操作

WAITUNTILclock='1'ANDclock’EVENT;--等待時(shí)鐘信號(hào)

NEXTrst_loopWhen(rst='1');--檢測(cè)復(fù)位信號(hào)rsty<=b;--無(wú)復(fù)位信號(hào)，執(zhí)行賦值操作

ENDLOOPrst_loop;ENDPROCESS;-每當(dāng)時(shí)鐘上升沿到來(lái)結(jié)束進(jìn)程的掛起，從而檢測(cè)rst=‘1’是否成立，如果是高電平，則返回循環(huán)起點(diǎn)rst_loop處，否則，執(zhí)行下面的順序語(yǔ)句。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2655【例3】--用WAIT語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)具有同步復(fù)位功能VPACKAGEdata_typesIS--程序包體SUBTYPEdata_elementISINTEGERRANGE0TO3；--定義數(shù)據(jù)類型TYPEdata_arrayISARRAY(1TO3)OFdata_element;ENDdata_types；USEWORK.data_types.ALL;--工作庫(kù)的程序包data_typesENTITYsortISPORT(in_array:INdata_array;out_array:OUTdata_array);ENDsort;ARCHITECTUREexmpOFsortISBEGINPROCESS(in_array)--進(jìn)程開(kāi)始，設(shè)data_types為敏感信號(hào)

PROCEDUREswap(data:INOUTdata_array;

--過(guò)程體開(kāi)始

low,high:ININTEGER)IS--形參名為data、low、highVARIABLEtemp:data_element;BEGIN

--以下過(guò)程的邏輯功能接下頁(yè)

[例1]過(guò)程調(diào)用舉例VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2656PACKAGEdata_typesIS

IF(data(low)>data(high))THEN--檢測(cè)數(shù)據(jù)

temp:=data(low);data(low):=data(high);data(high):=temp;ENDIF；ENDswap;--過(guò)程swap結(jié)束VARIABLEmy_array:data_array;

BEGIN--進(jìn)程開(kāi)始

my_array:=in_array;--將輸入值讀入變量swap(my_array,1,2);

--my_array、1、2是對(duì)應(yīng)于data、low、high的實(shí)參

s,2,3);--位置關(guān)聯(lián)法調(diào)用，第2第3元素交換

s,1,2);--第1第2元素再次交換

out_array<=my_array;ENDProcess;ENDexmp;[例1]（續(xù)）VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2657IF(data(low)>data(high))TENTITYsort4isGENERIC(top:INTEGER:=3);PORT(a,b,c,d:INBIT_VECTOR(0TOtop);ra,rb,rc,rd:OUTBIT_VECTOR(0TOtop));ENDsort4;ARCHITECTUREmuxesOFsort4ISPROCEDUREsort2(x,y:INOUTBIT_VECTOR(0TOtop))isVARIABLEtmp:BIT_VECTOR(0TOtop);BEGINIFx>yTHENtmp:=x;x:=y;y:=tmp;ENDIF;ENDsort2;BEGINPROCESS(a,b,c,d)VARIABLEva,vb,vc,vd:BIT_VECTOR(0TOtop);BEGINva:=a;vb:=b;vc:=c;vd:=d;sort2(va,vc);sort2(vb,vd);sort2(va,vb);sort2(vc,vd);sort2(vb,vc);ra<=va;rb<=vb;rc<=vc;rd<=vd;ENDPROCESS;ENDmuxes;

[例2]過(guò)程調(diào)用舉例VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2658ENTITYsort4is[例2]過(guò)程調(diào)用舉例VHPROCEDURErs(SIGNALs,r:INSTD_LOGIC;SIGNALq,nq:INOUTSTD_LOGIC)ISBEGINIF(s='1'ANDr='1')THENREPORT"Forbiddenstate:sandrarequualto'1'";

RETURN;ELSEq<=sANDnqAFTER5ns;nq<=sANDqAFTER5ns;ENDIF;ENDPROCEDURErs;[例1]當(dāng)信號(hào)s=‘1’ANDr=‘1滿足時(shí)，RETURN

將中斷過(guò)程。VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2659[例1]當(dāng)信號(hào)s=‘1’ANDr=‘1滿足時(shí)，

FUNCTIONopt(a,b,opr:STD_LOGIC)

RETURNSTD_LOGICISBEGINIF(opr='1')THENRETURN(aANDb);ELSERETURN(aORb);ENDIF;ENDFUNCTIONopt;[例2]VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2660[例2]VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2..PROCEDUREadder(SIGNALa,b:INSTD_LOGIC;--過(guò)程名為adderSIGNALsum:OUTSTD_LOGIC);...adder(a1，b1，sum1);--并行過(guò)程調(diào)用...--在此，a1、b1、sum1即為分別對(duì)應(yīng)于a、b、sum的關(guān)聯(lián)參量名

PROCESS(c1，c2);--進(jìn)程語(yǔ)句執(zhí)行

BEGINAdder(c1，c2，s1);--順序過(guò)程調(diào)用，在此c1、c2、s1即為分別對(duì)應(yīng)于a、b、sum的關(guān)聯(lián)參量名

ENDPROCESS;

…【例1】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/2661..【例1】VHDL基本語(yǔ)句用法ppt課件2021/3/