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1、1任务分析:D触发器的工作原理1知识准备:进程语句与if语句2任务实施:D触发器的VHDL设计3任务8D触发器的VHDL设计2一、任务分析：D触发器的工作原理触发器是时序逻辑电路的基本逻辑单元，能够存储1位二进制数据。有两个稳定的状态，在外加触发信号的作用下，可以从一种稳定状态转换到另一种稳定状态，当外加信号消失后，触发器仍维持其现状态不变，具有记忆功能。最简单并最具代表性的时序电路是D触发器，它是现代可编程ASIC设计中最基本的时序元件和底层元件。D触发器的描述包含了VHDL对时序电路的最基本和典型的表达方式，同时也包含了VHDL中许多最具特色的
2、语言现象。触发器的分类：（1）按电路的结构形式不同可分为：基本RS触发器，同步RS触发器，主从触发器和边沿触发器等。（2）按功能分为：RS触发器，JK触发器，T触发器，Tˊ触发器，D触发器等。在逻辑代数中,D触发器的逻辑功能可以用下面的布尔方程式来表示：时序逻辑电路中，可用带使能端的D触发器实现锁存器，即把信号暂存以维持某种电平状态。知识准备:电路工作原理21、用不完整IF实现时序逻辑电路的描述（教材Ｐ76)可以用于实现两种或两种以上的条件分支判断。IF语句当中至少应有一个条件句,条件句可以是一个BOOLEAN类型的标识符,也可以是一个判别表达式。
3、IF语句根据条件语句产生的结果判断结果是”真”还是”假”,有条件的选择执行其后的顺序语句。格式1(非完整性条件语句)：IF条件THEN顺序处理语句；ENDIF；(条件真则执行,否则直接END跳过)格式2(具有分支的条件语句)：IF条件THEN顺序处理语句；ELSE顺序处理语句；ENDIF；常用于时序逻辑电路常用于组合逻辑电路格式3(多重IF语句嵌套式条件句)：IF条件THENIF条件THEN顺序处理语句……….ENDIF；ENDIF；ENDIF语句应该和嵌入的条件句数量一致.格式4(多分支IF语句)：IF条件1THEN顺序处理语句；ELSIF条件2
4、THEN顺序处理语句；……ELSE顺序处理语句；ENDIF；这一类型语句的特点是可以通过关键词设定多个判定条件,其任一分支顺序语句的执行条件是以上各分支所确定条件的相与,即相关条件同时成立.此类IF语句隐含有优先级的关系，可用来设计具有优先权的电路。2、上升沿的描述（教材Ｐ43)WAITUNTILclock='1';WAITUNTILrising_edge(clock);WAITUNTILNOTclock’STABLEANDclock='1';WAITUNTILclock='1'ANDclock’EVENT;通常采用第二和第四种格式的IF语句作为边
5、沿的描述。而第一种格式如果采用IFclock=‘1’则表示高电平。3、进程的使用（教材Ｐ56)IF语句是顺序语句，故应放在进程中。进程语句是一段复合语句，由一段程序构成，各个进程之间是并行进行的，而进程的内部语句都是顺序执行的。一个结构体中可以包括多个进程语句，多个进程之间依靠信号（SIGNAL）来传递。进程语句的格式如下：[标号:]PROCESS（敏感信号表）[说明语句]；---------定义一些局部变量BEGIN[顺序语句]；ENDPROCESS[标号]；进程语句的格式如下：[标号:]PROCESS[说明语句]；---------定义一些局部
6、变量BEGIN[顺序语句]；WAITON敏感信号表;ENDPROCESS[标号]；进行进程设计时应注意以下问题：1、进程为一个独立的无限循环语句。它只有两种状态：执行状态和等待状态。满足条件进入执行状态，当遇到endprocess语句后停止执行，自动返回到起始语句PROCESS,进入等待状态。2、进程语句本身是并行语句。即同一结构体中的不同进程是并行运行的，但不同的结构体是根据自身的敏感信号独立运行的。Entitymulisport(a,b,c,selx,sely:inbit;data_out:outbit);Endmul;architecture
7、exofmulissignaltemp:bit;beginp_a:process(a,b,selx)beginifselx=‘0’thentemp<=a;elsetemp<=b;endif;endprocessp_a;P_b:process(temp,c,sely)beginifsely=‘0’thendata_out<=temp;elsedata_out<=c;endif;endprocessp_b;Endex;3、进程中的顺序语句具有明显的顺序/并行运行双重性。即：进程中的顺序语句具有并行执行的性质。如：并行运行：Process(s,a,b,c
8、)BeginCasesIsWHEN"00"=>d<=a;WHEN"01"=>d<=b;WHEN"10"=>d<=c;WHE
