原创 VHDL中的表达式

VHDL中的表达式<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

    表达式：由操作符和操作数构成，完成算术或

            逻辑运算。

  1、操作符

     ? VHDL操作符的分类：

     ? 逻辑操作符（Logical Operator）、

     ? 关系操作符（Relational Operator）、

     ? 算术操作符（Arithmetic Operator）、

     ? 重载操作符（Overloading Operator） 

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1）逻辑操作符

    6种：and、or、nand、nor、xor、not

   要求：操作数类型必须相同。可为如下类型：

     bit、bit_vector、std_logic、 

     std_logic_vector、boolean

   数组操作数的维数、大小必须相同。

   注：当有两个以上的逻辑表达式时，左右没有  

       优先级差别，必须使用括号，如：

       x<=( a and b )or( not c and d )；

       例外：当逻辑表达式中只有“and”、“or”、

    “xor”运算符时，可以省略括号。如：

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     a <= b  and  c  and  d  and  e；

    a <= b  or  c  or  d  or  e；

    a <= b  xor  c  xor  d  xor  e； 

2）关系操作符

     6 种：=、/=、<、<=、>、>=

     用于比较相同父类的两个操作数，返回

  boolean值。 

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3）加减操作符

     加操作符“+”、减操作符“-”、

         串联（并置）操作符“&”

     串联操作符“&”通过连接操作数来建立新的数组。操作数可以是一个数组或数组中的一个元素。

例：signal a,d: bit_vector (3 downto )；

    signal b,c,g: bit_vector (1 downto 0)；

    signal e: bit_vector(2 downto 0)；

    signal  f,  h,  i : bit；

    a <= not b & not c； -- array & array

    d <= not e & not f； -- array & element

    g <= not h & not i； -- element & element

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4） 一元操作符

      仅有一个操作数的操作符。

      包括：“+”、“-”

5） 乘除操作符

      用于整数类型：“*”、“/”、“mod”、“rem”

      综合的限制：“/”、“mod”、“rem” 三种操作

  符的右操作数必须为 2 的正整数次幂，即 2^n。

  ^{实际电路用移位实现。}

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2、操作数

     操作数：

         操作符进行运算时所需的数据。 

     操作数的种类：

        标志符；集合；属性；表达式；函数

     调用；索引名；文字；限定表达式；记

     录和域；片段名；类型转换

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3、重载操作符

     VHDL是强类型语言，相同类型的操作数才能进行操作。VHDL自身定义的算术和布尔函数仅对内部数据类型（standard 程序包中的数据类型）有效。即：

    算术运算符+,-,<,>, <=, >= 仅对integer类型有效。逻辑运算符AND, OR, NOT仅对 bit 类型有效。 

如：    variable  a，b，c ：integer；

        variable  x，y，z ：bit；     

        c := a + b；

        z := x and y；

问题：a, b, c 与 x, y, z 之间，或与 std_logic

      等其它数据类型之间能否相互操作？

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重载操作符定义：

    对已存在的操作符重新定义，使其能进行不

同类型操作数之间的运算，称为重载操作符。定

义重载操作符的函数称为重载函数。

    重载操作符由原操作符加双引号表示。如 “+” 

    重载操作符的定义见 IEEE 库的程序包：

        std_logic_arith、

        std_logic_unsigned、

        std_logic_signed

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重载操作符的使用：

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