第七讲VHDL子程序.ppt

第7讲 VHDL子程序 　　子程序和进程(Process)一样，采用顺序描述来定义算法。和进程不同的是，子程序不可以直接从结构体的其他部分对信号进行读写操作，所有的通信都必须通过子程序的接口完成。由于可以在结构体的不同部分调用子程序完成重复的计算，因此子程序显得非常的实用。和元件例化语句不同的是，当子程序被实体或者其他子程序调用的时候，并不会产生新的设计层次，但是可以通过手工定义的方法增加设计层次。 　　子程序由过程（PROCEDURE）和函数（FUNCTION）组成。函数只能用以计算数值，而不能用以改变与函数形参相关的对象的值。因此，函数的参量只能是方式为IN的信号与常量；而过程的参量可以为IN, OUT, INOUT方式(注意：不能为BUFFER方式)。过程没有返回值，但是可以通过改变过程参数值的方法向过程的调用者传递信息。 　　函数和过程常见于面向逻辑综合的设计中，主要进行高层次的数值运算或类型转换、运算符重载，也可用来元件例化。 第7讲 VHDL子程序 　函数的语法格式： 函数首（一般放在程序包的说明部分）： FUNCTION 函数名 (输入参数表) RETURN 数据类型 ; 函数体： FUNCTION 函数名 (输入参数表) RETURN 数据类型 IS [说明语句]； BEGIN 顺序处理语句； RETURN 返回变量名； END FUNCTION 函数名 ; 　　其中输入参数表中的每个参数均应表示为：参数名：数据类型； 函数（Function） 第7讲 VHDL子程序 第7讲 VHDL子程序 例1：函数举例。此函数完成取反功能。 PACKAGE declare IS --程序包首 TYPE three_level_logic IS (0,1,Z); FUNCTION invert(s :three_level_logic) RETURN three_level_logic ; --函数首 END PACKAGE declare; PACKAGE BODY declare IS --程序包体 FUNCTION invert(s :three_level_logic) RETURN three_level_logic IS –-函数体 VARIABLE temp: three_level_logic ; BEGIN CASE s IS --顺序语句 WHEN 0=temp:=1; WHEN 1=temp:=0; WHEN Z=temp:=Z; END CASE; RETURN temp; END FUNCTION invert; END PACKAGE BODY declare; 函数（Function） 第7讲 VHDL子程序 第7讲 VHDL子程序 例1：函数举例。此函数完成取反功能。 USE WORK.declare.ALL; ENTITY fun_example IS PORT(x: IN three_level_logic; y: OUT three_level_logic); END ENTITY fun_example; ARCHITECTURE a OF fun_example IS BEGIN y=invert(x); --函数的调用！ x为in类型 END a; 函数（Function） 第7讲 VHDL子程序 第7讲 VHDL子程序 　过程的语法格式： 过程首： PROCEDURE 过程名 (参数表); 过程体： PROCEDURE 过程名（参数表）IS [说明语句]； BEGIN 顺序处理语句； END PROCEDURE 过程名; 过程 （Procedure） 第7讲 VHDL子程序 第7讲 VHDL子程序 例2：过程举例。此过程返回两数中的较大数。 PACKAGE data_types IS TYPE data_element IS RANGE 0 TO 3; TYPE data_array IS ARRAY (1 TO 3) OF data_element; END data_types; USE WORK.data_types.ALL; ENTITY procedure_example IS PORT( in_array: IN data_array;