VHDL程序基本结构教学文案.ppt

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1、VHDL程序基本结构实体(ENTITY)是一个设计实体的表层设计单元，其功能是对这个设计实体与外部电路进行接口描述。它规定了设计单元的输入输出接口信号或引脚，是设计实体经封装后对外的一个通信界面。1．实体语句结构实体说明单元的常用语句结构如下：ENTITY实体名IS[GENERIC(类属表)；][PORT(端口表)；]END[ENTITY]实体名；2.2.1实体实体说明单元必须以语句“ENTITY实体名IS”开始，以语句“ENDENTITY实体名；”结束。实体名是设计者自己给设计实体的命名，可作为

2、其他设计实体对该设计实体进行调用时用。中间在方括号内的语句描述，在特定的情况下并非是必须的。例如构建一个VHDL仿真测试基准等情况中可以省去方括号中的语句。2．类属(GENERIC)说明语句类属(GENERIC)参量是一种端口界面常数，常以一种说明的形式放在实体或块结构体前的说明部分。类属为所说明的环境提供了一种静态信息通道，类属的值可以由设计实体外部提供。类属说明的一般书写格式如下：GENERIC([常数名；数据类型[：设定值]{；常数名：数据类型[：设定值]})；LIBRARYIEEE;USE

3、IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYAND2ISGENERIC(RISEW：TIME:=1ns；FALLW：TIME:=1ns)；PORT(A1：INSTD_LOGIC；A0：INSTD_LOGIC；Z0：OUTSTD_LOGIC)；ENDENTITYAND2；【例2.2】2输入与门的实体描述类属说明中定义参数RISEW为上沿宽度，FALLW为下沿宽度，它们分别为1ns，这两个参数用于仿真模块的设计。实体端口说明的一般书写格式如下：PORT(端口名：端口模式数据类型；{端口

4、名：端口模式数据类型})；端口名是设计者为实体的每一个对外通道(系统引脚)所取的名字，一般用几个英文字母组成；端口模式(端口方向)是指这些通道上的数据流动方式，即定义引脚是输入还是输出；数据类型是指端口上流动的数据的表达格式。3．PORT端口说明图2.5端口模式符号图IEEE1076标准包中定义了4种常用的端口模式，各端口模式的功能及符号分别见表2.1和图2.5。表2.1端口模式说明PORT(n0，n1，select：INBIT；q：OUTBIT；bus：OUTBIT_VECTOR(7DOWNTO

5、0))；【例2.3】端口模式及数据类型定义说明：n0，n1，select是输入引脚，属于BIT型；q是输出引脚，BIT型；bus是一组8位二进制总线，属于BIT_VECTOR。LIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC.1164.ALL；ENTITYmmISPORT(n0，n1，select：INSTD_LOGIC；Q：OUTSTD_LOGIC；Bus：OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0))；ENDENTITYmm；【例2.4】端口模式及IEEE库数据类型定义

6、例中端口数据类型取自IEEE标准库(该库中有数据类型和函数的说明)，其中STD_LOGIC取值为“0”，“1”，“X”和“Z”。因为使用了库，所以在实体说明前要增加库说明语句。2.2.2结构体结构体(ARCHITECTURE)是设计实体的一个重要部分，结构体将具体实现一个实体。结构体不能单独存在，它必须有一个界面说明，即一个实体。对于具有多个结构体的实体，必须用CONFIGURATION配置语句指明用于综合的结构体和用于仿真的结构体，即在综合后的可映射于硬件电路的设计实体中，一个实体只对应一个结构

7、体。在电路中，如果实体代表一个器件符号，则结构体描述了这个符号的内部行为。ARCHITECTURE结构体名OF实体名IS[说明语句]--内部信号，常数，数据类型，函数等的定义BEGIN[功能描述语句]END[ARCHITECTURE][结构体名]；1.结构体语句格式ENTITYmuxISPORT(a0，a1：INBIT；Sel：INBIT；Sh：OUTBIT)；ENDmux；ARCHITECTUREdataflowOFmuxISBEGINsh<=(a0ANDsel)OR(NOTselANDa1)；

8、ENDdataflow；【例2.5】结构体描述结构体中的说明语句是对结构体的功能描述语句中将要用到的信号(SIGNAL)、数据类型(TYPE)、常数(CONSTANT)、元件(COMPONENT)、函数(FUNCTION)和过程(PROCEDURE)等加以说明的语句。在一个结构体中说明和定义的数据类型、常数、元件、函数和过程只能用于这个结构体中，若希望其能用于其他的实体或结构体中，则需要将其作为程序包来处理。2．结构体说明语句3.功能描述语句描述设计实体的具体行为，它包含两类语句：