原创 VHDL学习1

关键词：
设计库和标准程序包 
library library_name;
use library_name.package_name.all; 
• 由于STD_LOGIC数据类型不属于VHDL标准库，所以使用时要予以以下声明:
          library IEEE; 
         use IEEE.Std_Logic_1164.all; 
 
 ENTITY   称为实体，描述了电路器件外部情况及各信号端口的基本性质。
entity entity_name is
generic (generic_list);
port (p_name:port_m   data_type;
…
p_name:port_mi   data_type);
end entity entity_name;
• 电路的端口及其端口信号描述语句PORT()
          p_name端口信号名
          port_m 端口模式：IN       单向只读模式，规定数据只能通过此端口被读入实体中。
                                            OUT     单向输出模式，规定数据只能通过此端口从实体向外流出，或者可以将实体中的数据向此端口赋值 。
                                            INOUT   输入输出双向口
                                            BUFFER  与INOUT类似，区别在于输入信号来自于实体内部产生的回读输出的信号，即允许反馈。
         data_type 数据类型：整数数据类型 INTEGER
                                                布尔数据类型 BOOLEAN
                                                标准逻辑位数据类型 STD_LOGIC
                      type std_ulogic is (   'U',      -- Uninitialized
                                             'X',      -- Forcing   Unknown
                                             '0',      -- Forcing   0
                                             '1',      -- Forcing   1
                                             'Z',      -- High Impedance
                                             'W',      -- Weak     Unknown
                                             'L',      -- Weak     0
                                             'H',      -- Weak     1
                                             '-'，     -- Don't Care    );
                                  位数据类型   BIT
                                 BIT数据类型的信号规定的取值范围是逻辑位‘1’，‘0’。
 
 ARCHITECTURE 称为结构体，结构体负责描述电路内部逻辑功能或电路结构，并行语句。
architecture architecture_name of entity_name is
architecture_declarations（说明语句）
                   begin
                            concurrent_statements（功能描述语句）
                   end [ architecture ] [ architecture_name ];
 
                   说明语句：包括在结构体中需要说明和定义的数据对象、数据类型、元件调用声明等。并非必须的。
                   功能描述语句：必须的，给出相应的电路功能描述语句，可以是并行语句、顺序语句或他们的混合。
 
PROCESS_END PROCESS 进程语句和顺序语句，VHDL中，所有合法的顺序描述语句必须放在进程语句中，比如IF_THEN_ELSE_END IF等。
[process_label:] process [ ( sensitivity_list ) ] [ is ]
[process_declarations]？
         begin 
                   sequential_statements？
end process [ process_label ] ;
           sensitivity_list：敏感信号表，通常要求把进程中所有的输入信号都放在敏感信号表中。 
         PROCESS的执行依赖于敏感信号的变化，当某一敏感信号发生跳变，就将启动此进程语句，而在执行一遍整个进程的顺序语句后，便返回进程的启示端，进入等待状态，直到下一次敏感信号中某一信号跳变才再次进入“启动—运行”状态，再执行一遍进程。一个结构体中，可以存在多个进程，它们是并行的，而任意一个进程属于顺序语句。
 
AND(与)、OR（或）、NOT（非）、NAND（与非）、NOR（或非）、XOR（异或）、XNOR(同或) 逻辑操作符，构成组合电路，他们的操作数有三种类型，分别为BIT  BOOLEAN  STD_LOGIC.
 
IF_THEN_ELSE_END IF 条件语句
if condition then
sequential_statements
end if; 
if condition then
    sequential_statements
else 
sequential_statements
end if; 
if condition then
    sequential_statements
    elsif condition then
         sequential_statements
    else 
         sequential_statements
end if; 
 赋值语句 
signal_name  <= [delay_mechanism ] waveform ;
 
WHEN_ELSE 条件信号赋值语句
signal_name  <= [delay_mechanism ] waveform1 when condition1 else
                           [delay_mechanism ] waveform2 when condition2 else
                           . . .
                           [delay_mechanism ] waveformn;
with selection select
signal_name  <= [delay_mechanism ] waveform1 when choice1,
               [delay_mechanism ] waveform2 when choice2,
                            . . .
               [delay_mechanism ] waveformn when others;
 
 SIGNAL 信号定义和数据对象(Data Objects),它规定了信号的行为方式和功能特点。
Simplified Syntax:
signal signal_name : type;
signal signal_name : type := initial_value;
注：signal可作为内部的节点，这就决定它不需要像端口那样定义模式，即数据流动不受方向限制，可用来建立寄存器等。
 
EVENT 信号跳变检测表示和信号属性函数
signal_name’event[and signal_>
 
不完整条件语句与时序电路 
比如在未满足if条件，又没有else明确指出其他条件时如何操作时，即在条件语句中没有对所有可能发生的条件给出对应的处理方式，这样就产生了不完整条件语句。此时，VHDL综合器将引进一个时序元件保持当前状态值。利用这种不完全条件语句的描述引进寄存器元件，从而构成时序电路的方式是VHDL描述时序电路最重要的途径。
CLK’LAST_VALUE=‘0’(‘1’)
rising_edge()测定上升沿的函(LIBRARY IEEE ;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;)
 
l          WAIT 
Simplified Syntax:
wait; 
wait on signal_list;
wait until condition;
wait for time;