原创 VHDL学习一

关键词：

l          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; 

l          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_logic 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’。

l          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。

l          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。

l          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.

l          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;

l          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。

l          EVENT 信号跳变检测表示和信号属性函数

signal_name’event[and signal_>

l          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;