《电子设计自动化eda》第一章vhdl基本结构

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1、1.1实体1.2结构体1.3块、子程序和进程1.4库和程序包1.5配置第一章VHDL基本结构总目录章目录第一节第二节第三节第四节第五节一个完整的VHDL程序或设计实体，要求能为VHDL综合器所支持，并能作为一个独立的设计单元，即元件的形式而存在的VHDL程序。实体和结构体是必需的——可构成最简单VHDL程序。通常VHDL程序包含五个部分：（1）实体（ENTITY）（2）结构体（ARCHITECTURE）（3）包集合（PACKAGE）（4）库（LIBRARY）（5）配置（CONFIGURATION）章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录实体是VHDL语言设计的基本单

2、元。1.1实体实体说明是对设计实体与外部电路的接口描述，它规定了设计单元的输入输出接口信号或引脚，是设计实体对外的一个通信界面。结构体用于描述此设计实体的逻辑结构和逻辑功能。章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录【例1】ENTITYmux21aISPORT(a,b:INBIT;s:INBIT;y:OUTBIT);ENDENTITYmux21a;ARCHITECTUREoneOFmux21aISBEGINy<=aWHENs='0'ELSEb;ENDARCHITECTUREone;实体说明结构体1.1设计实体图1-1mux21a实体图1-2mux21a结构体设计实体总

3、由实体说明和结构体两部分构成2选1多路选择器的VHDL描述实体语句结构如下：例：ENTITYor2ISPORT（a，b：INSTD_LOGIC;C:OUTSTD_LOGIC);ENDENTITYor2；ENTITY实体名IS[GENERIC（类属表）；][PORT（端口表）；]ENDENTITY实体名；章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录在层次化系统中，实体说明是整个模块或整个系统的输入输出（I/O）接口在器件级设计中实体说明是芯片的输入输出（I/O）章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录1.1.1类属参量（GENERIC）类属参量是实体说明组织中的可选项，

4、放在端口说明之前，其一般格式为：GENERIC[CONSTANT]名字表：[IN]子类型标识[:=静态表达式]，…]1.1.1类属参量（GENERIC）类属参量是实体说明组织中的可选项，放在端口说明之前，其一般格式为：GENERIC[CONSTANT]名字表：[IN]子类型标识[:=静态表达式]，…]类属参量用来规定端口的大小、实体中子元件数目及实体的定时特性等。它和常数不同，常数只能从设计实体的内部得到赋值且不能改变；而类属参量的值可由设计实体的外部提供。章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录这里类属参量中参数trise为上升沿宽度，tfall为下降沿宽度，用于

5、仿真模块的设计；定义地址总线的宽度为Addrwidth位，类属值Addrwidth的改变将使结构体中所有相关的总线定义同时改变，由此使整个设计实体的硬件结构发生变化。例：GENERIC（trise，tfall：TIME:=1ns;Addrwidth:INTEGER:=16);PORT(a0,a1:INSTD_LOGIC;Add_bus:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(addrwidth-1DOWNTO0);章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录1.1.2端口说明（PORT）端口是对基本设计单元与外部接口的描述。其功能相当电路图符号的外部引脚。端口可以被赋值

6、，也可以当做逻辑变量用在逻辑表达式中。章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录其中端口名是设计者为实体的每一个对外通道所取的名字，通常为英文字母加数字，名字的定义有一定的惯例，如clk表示时钟，D开头的端口名表示数据，A开头的端口名表示地址。端口模式是指这些通道上的数据流动的方式，如输入或输出等。端口模式有以下几种类型：1．输入（IN）允许信号进入实体，主要用于时钟输入、控制输入（如load、reset、enable、clk）和单向的数据输入（如地址数据信号address）等。章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录2．输出（OUT）输出模式只允许信号离开实体，常

7、用于计数输出、单向数据输出、被设计实体产生的控制其他实体的信号等。注意：输出模式不能用于被设计实体的内部反馈，因为输出端口在实体内不能看做是可读的。3．双向模式（INOUT）双向模式允许信号双向传输（既可以进入实体，也可以离开实体），双向模式端口允许引入内部反馈。章目录第一节第二节第三节第四节第五节总目录4．缓冲（BUFFER）缓冲模式允许信号输出到实体外部，但同时也可以在实体内部引用该端口的信号。缓冲端口既能用于输出也能用于反馈。缓冲模式用于在实体内部建立一个可读的输出端口，例如计数器输出、计数器的现态用来决定计数器的次态。端口模式可用下图说明，图