教案8 EDA技术与实践.docVIP

北华航天工业学院教案 教研室：电工电子基础 授课教师：李国洪 课程名称 EDA技术与实践 课次 13 主 要 教 学 内 容 时间分配 第三节 VHDL的基本数据类型 一、数据对象 二、数据类型 三、标识符 四、运算符 五、VHDL属性 第四节 VHDL的基本描述语句 一、顺序语句 40’ 50’ 教学目的 掌握顺序语句编程方法；掌握VHDL的基本数据类型 教学重点 顺序语句编程方法及VHDL的基本数据类 教学难点 VHDL的基本数据类中变量和信号区别 教学方法 使用教具 讲授（课件） 拟留作业 作业4—9 授课总结 第三节 VHDL的基本数据类型 一、数据对象 定义 数据对象是数据类型的载体，共有三种形式的对象： Constant（常量）、Variable（变量）、Signal（信号）。 对象的说明格式为：对象类别 标识符表：类型标识[：=初值] 变量和信号的区别 信号 变量 赋值符号 = := 功能 电路的内部连接 内部数据交换 作用范围 全局，进程和进程之间的通信 进程的内部 行为 延迟一定时间后才赋值 立即赋值 二、数据类型 1. 标准定义的数据类型 不必用USE说明而直接使用。如Boolean(布尔量)、Character（字符）、String（字符串）、Bit(位) 、Time(时间)、bit_vector（位矢量）、 2. 用户自定义的数据类型 例：TYPE 数据类型名 IS （枚举文字，枚举文字…） TYPE color IS (red,green,yellow,blue); 3. IEEE预定义标准逻辑位与矢量 在IEEE的程序包中std_logic_1164中定义了两个非常重要的数据类型。 1）std_logic:工业标准的逻辑类型。取值为‘0’（强0）、‘1’（强1）、‘Z’（高阻态）、‘X’（强未知的）。 2）std_logic_vector:工业标准的逻辑类型。std_logic的组合。 注意：使用这两种数据时，程序中必须声明 三、标识符 VHDL标识符书写规则如下： 1.使用的字符由26个英文字母、数字0～9以及下划线组成。 2.标识符必须以英文字母开始，不区分大小写。 3.不能以下划线结尾。 4.标识符中不能有空格。 5.标识符不能与VHDL的关键字重名。 四、运算符 算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 第四节 VHDL的基本描述语句 一、顺序语句 顺序语句用于进程过程或函数之中，为算法描述提供了IF 语句、CASE语句、 LOOP语句。 1. IF语句 可以用于实现两种或两种以上的条件分支判断。 格式为：IF 布尔表达式1 THEN 顺序语句1 [ELSIF 布尔表达式2 THEN 顺序语句2] … END IF 例：IF语句描述的判断程序(2选1) … IF s = ″0″ THEN y= a0; ELSIF s =″1″THEN y= a1; END IF; 2. CASE语句 CASE语句用于两路或多分支判断结构，它以一个多值表达式为判断条件，依条件式的取值不同而实现多路分支。 例: case语句描述的判断程序 Process(s) Begin Case s Is WHEN00=d=b; --当s=00时，d=b WHEN01=d=c; --当s=01时，d=c WHEN10=d=NOT d; --当s=10时，d=非b WHEN Others=d=′0′; --当s=其他时，d=0 End Case; 3. LOOP语句 用于循环控制，与LOOP有关的五种语法其格式如下： 1） [循环标号:] LOOP 顺序语句； END LOOP [循环标号]； 2）[标号:] FOR 循环变量 IN 循环次数范围 LOOP 顺序语句； END LOOP [循环标号]； 3）[循环标号:] WHILE 条件 LOOP 顺序语句； END LOOP [循环标号]； 4）NEXT语句：在LOOP语句中，用来跳出当前循环，执行下一次循环过程。其格式为： NEXT [循环标号] [WHEN条件]； 5）EXIT语句：用来结束LOOP语句的执行。其格式为： E