硬件描述语言第02讲.pptVIP

硬件描述语言及器件 ;教学安排;第2讲： VHDL语言的基本元素 ;1 标识符; VHDL的短标识符遵守以下规则的字符序列： (1) 标示符由英文字母、数字、下划线组成； (2) 必须以英文字母打头。 (3) 字符不区分大小写、数字(0～9)和下划线(_)。 (4) 下划线前后都必须有英文字母或数字。 一般地，对VHDL的保留字：ENTITY，ARCHITECTURE，END，BUS，USE，WHEN，WAIT，IS…在程序书写时，一般要求大写或黑体，使得程序易于阅读，易于检查错误。 ;合法的标识符： multi_screens Multi_screens Multi_Screens MULTI_SCREENS 非法标识符： illegal%name illegal-name illegal-name 3decode T_ _2 COUNTER_ ;VHDL’93版增加的标识符书写规则： (1) 扩展标识符用反斜杠来定界。\multi_screens\； (2) 允许包含图形符号、空格符。\mode A\, \$100\ 等； (3) 反斜杠之间的字符可以用保留字。\entity\, \end\等。 (4) 扩展标识符的界定符两个斜杠之间可以用数字打头。 \100$\， \2chip\， \4screens\等。 (5) 扩展标识符中允许多个下划线相连。 \Four__screens\， \TWO_Computer_sharptor\等。 (6) 扩展标识符区分大小写。\EDA\ 与\eda\不同。 (7) 扩展标识符与短标识符不同。例如:\COMPUTER\ 与Computer不同。 ;数据对象：在VHDL语言中，可以赋予一个值的客体(object)。 4种基本类型：常量(CONSTANT)、信号(SIGNAL)、变量(VARIABLE)和文件(FILES)。其中文件类型是VHDL’93标准中新增加的。 数据对象的物理意义： 常量通常表示数字电路中的地和电源； 信号表示设计中的某条硬件连接线； 变量通常表示暂存某些值的载体； ;常量（constant）：是一个固定值；常量说明是对某一常量名赋予一个固定值。 常量说明格式： CONSTANT 常量名：数据类型 : = 表达式; 例： CONSTANT T1，T2：time : = 30ns; CONSTANT D：BIT_VECTOR : = “0001”; 注意：常量一旦赋值不能改变； 常量赋的值应和数据类型一致； 常量必须在实体、结构体或进程的说明区域指定。 定义在实体内的常量在实体对应的结构体中可见，定义在进程内的常量仅在进程内使用。;变量（VARIABLE）：是局部量，用于??中间数据的临时存储。只能在进程、函数和过程中使用。变量说明格式： VARIABLE 变量名：数据类型 约束条件 ：=表达式; 例：VARIABLE count：INTEGER RANGE 0 TO 255:=10； 变量赋值语句：目标变量名:=表达式（设定值） 注意：一旦赋值立即生效，不产生赋值延时。某一时刻仅包含一个值。 变量赋值和初始化赋值符号用“:＝”表示。 在进程中说明的变量，若用于进程外，必须将值赋给一个相同类型的信号，即进程之间传递数据靠的是信号。;信号(signal)：电子电路内部硬件实体相互连接的抽象。 信号声明格式： SIGNAL 信号名：数据类型 约束条件:＝表达式； 例：SIGNAL sys_clk : BIT :=‘0’； --系统时钟信号 信号赋值语句： 目标信号名=表达式（设定值）； 注意：信号是全局变量，可在进程之间通信； “:=”表示对信号直接赋值或初始赋值，不产生延时； 在程序中信号值代入用“=”带入符，且允许产生延时，是变量之间信号的传递方式，如：T1 = T2； 可在结构体、实体、块、包集合中声明和使用信号，在进程和子程序中只能使用信号，不能声明信号；;适用范围;2 数据对象;在VHDL中，单个位值（bit）用单引号（‘ ’）标明，而位向量值（bit_vector）用双引号（“ ”）标出。 STD_LOGIC（标准逻辑）数据类型只能取‘0’或‘1’，没有不定状态和高阻态，也就不能用来描述双向数据总线之类的功能，93版IEEE(IEEE1164)增加了标准逻辑数据类型共9种