EDA技术课件教学作者修改第4章 VHDL基本语句与要素.ppt

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1、第4章VHDL基本语句与要素通过本章学习应掌握VHDL的顺序语句和并行语句的基本语法规则及应用；掌握VHDL语言要素，主要包括VHDL文字规则、数据类型、数据对象、操作符、子程序和VHDL库等基本知识。【学习目标】4.1VHDL的顺序语句VHDL语言中顺序语句的特点是每一条语句的执行顺序与它们在程序中的书写顺序保持一致，并且在结构层次中前面的语句执行结果会直接影响后面各语句的执行结果。顺序语句只能出现在进程、子程序（包括函数和过程）或块中，用来定义进程、子程序等的算法。顺序语句可以用来进行算术运算、逻辑运算、信号和变量的赋值、子程序调用、条件控制和迭代等。V

2、HDL的基本顺序语句主要包括：赋值语句、IF语句、CASE语句、LOOP语句、NEXT语句、EXIT语句、WAIT语句、ASSERT语句、REPORT语句、子程序调用语句、RETURN和NULL语句等。4.1VHDL的顺序语句4.1.1赋值语句赋值语句的功能就是将一个值或一个表达式的运算结果传递给某一数据对象，如信号或变量，或由信号、变量组成的数组。VHDL的赋值语句有两种，即信号赋值语句和变量赋值语句。4.1VHDL的顺序语句4.1.1赋值语句（1）变量赋值语句变量赋值语句的功能是用计算赋值符号右边的表达式所得的新值取代变量原来的值。变量的赋值只能限定在顺

3、序区域内，即只能在进程、过程或函数中为变量赋值。变量赋值语句的书写格式如下：[VARIABLE]目标变量名[：数据类型]：=表达式；4.1VHDL的顺序语句4.1VHDL的顺序语句（1）变量赋值语句①单值元素赋值目标例如：VARIABLEa,b:STD_LOGIC;VARIABLEx,y:INTEGERRANGE15DOWNTO0;a:='1';b:='0';x:=11;y:=2+x;（1）变量赋值语句②数组元素赋值目标数组元素赋值目标的表示形式如下：标识符(下标名)其中“下标名”可以是一个具体的数值，也可以是一个以文字表示的数字，VHDL规定程序在综合时该

4、文字要具有确定的数值。VARIABLEa,b:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);b(7DOWNTO0):=“10110010”;--数组赋初值a:=b;--b向a赋值4.1VHDL的顺序语句（1）变量赋值语句③段下标元素赋值目标赋值目标表示形式如下：标识符（下标1TO或DOWNTO下标2）其中，括号中的“下标1”和“下标2”必须用具体数值表示，并且其数值范围必须在所定义的数组下标范围内。例如：VARIABLEa,b:STD_LOGIC_VECTOR(1TO4);b(1TO4):="1011";a:=b;a(1TO2):=b(3TO4);-

5、-a(1)='1',a(2)='1';a(1TO4):="1011";4.1VHDL的顺序语句4.1.1赋值语句（2）信号赋值语句信号赋值语句的书写格式如下：目标信号名<=表达式AFTER时间量；“<=”为信号赋值符号。“AFTER时间量”可用于为数据信息的输入设置延时量（如AFTER3ns）4.1VHDL的顺序语句SIGNALy,z:STD_LOGIC;SIGNALa,b:STD_LOGIC_VECTOR(0TO3);a<="1010";--数组元素赋值b<="1000";a(i)<=y;--段下标元素赋值b(3)<=z;--段下标元素赋值4.1.2IF语

6、句（1）用于门闩控制的IF语句语句的书写格式如下：IF条件THEN顺序语句；ENDIF；当程序执行到该IF语句时，就要判断IF语句所指定的条件是否成立。如果条件成立，IF语句所包含的“顺序语句”将被执行；如果条件不成立，程序跳过IF语句所包含的“顺序语句”，执行IF语句的后续语句。4.1VHDL的顺序语句【例4.1】D触发器LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYDFFISPORT(clk,d:INSTD_LOGIC;q:OUTSTD_LOGIC);ENDDFF;ARCHITECTUREbhvOFDFFISB

7、EGINPROCESS(clk)BEGINIFclk‘EVENTANDclk=’1‘THEN------IF语句应用q<=d;ENDIF;ENDPROCESS;ENDbhv;4.1VHDL的顺序语句（2）用于二选一控制的IF语句语句的书写格式如下：IF条件Then顺序语句1；ELSE顺序语句2；ENDIF；当IF指定的“条件”成立时，执行“顺序语句1”；当“条件”不成立时，执行“顺序语句2”。用于二选一控制的IF语句是利用条件选择两条不同的程序执行路径。4.1VHDL的顺序语句【例4.2】二选一多路选择器LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOG

8、IC_1164.ALL;ENTITYmux21ISP