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1、VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计（第二讲）VHDL的数据类型及运算操作符主讲：陶海红西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室主讲：宋万杰雷达信号处理国防科技重点实验室3.1VHDL语言的客体及分类在VHDL语言中凡是可以赋予一个值的对象就称为客体.客体主要包括信号,变量,常数三种.1变量:变量说明局部量,只能在进程语句,函数语句和过程语句结构中使用.变量在赋值时不能产生附加延时,其说明格式如下:VARIABLE变量名:数据类型约束条件:=表达式样;2信号:信号说明全局量,只能在构造体,包集合,实体场合下使用,信号代入时
2、可以产生附加延时,信号值的代入符是“<=”.SIGNAL信号名:数据类型约束条件:=表达式;3常数:说明全局量,适用信号和变量的说明场合下使用.CONSTANT常数名:数据类型:=表达式;用VHDL语言描述2输入“与非”门：libraryieee；useieee.std_logic_1164.all；entitynand2isport(a,b：instd_logic；y：outstd_logic)；endnand2；architecturefuncofnand2issignaltmp：std_logic；beginprocess(a,b)variablecomb：
3、std_logic_vector(1downto0)；begincomb：=a&b；casecombiswhen“00”=>tmp<=‘1’；when“01”=>tmp<=‘1’；when“10”=>tmp<=‘1’；when“11”=>tmp<=‘0’；whenothers=>tmp<=‘X’；endcase；endprocess；信号与变量的区别1赋值符号不同：变量tmp:=‘1’；信号tmp<=‘1’；2赋值操作过程不同：变量的赋值是立即生效的信号的赋值是到了规定的仿真时间才生效（只要不碰到WAIT语句或进程执行结束，进程执行过程中信号值是不进行代入的）。信
4、号与变量的区别示例12process(a,b,c,d)process(a,b,c)beginbegind<=a；d:=a；x<=b+d；x<=b+d；d<=c；d:=c；endprocess；endprocess；结果：x<=b+c；结果：x<=b+a；3.2VHDL语言数据类型和属性标准数据类型数据类型含义整数整数32位，-2147483647~2147483647实数浮点数，-1.0E+38~+1.0E+38位逻辑"0"或"1"位矢量位矢量布尔量逻辑"假"或逻辑"真"字符ASCII字符时间时间单位fs,ps,ns,us,ms,sec,min,hr错误等级NOT
5、E,WARNING,ERROR,FAILURE自然数，正整数整数的子集(自然数，正整数)字符串字符矢量用户定义的数据类型TYPE数据类型名{,数据类型名}数据类型定义；枚举（Enumerated)类型；整数(Integer)类型；实数(Real)、浮点数(Floating)类型；数组(Array)类型；存取(Access)类型；文件(File)类型；记录(Recode)类型；时间(Time)类型（物理类型）。Enumerated类型TYPE数据类型名IS（元素，元素，?）；例：TYPEmonthIS(JanuaryFebruaryMarchAprilMayJune
6、JulyAugustSeptemberOctoberNovemberDecember)Integer,Real类型TYPE数据类型名IS数据类型定义约束范围；例：TYPEaISINTEGERRANGE0TO100;TYPEvoltageISREALRANGE0TO1.5E2;默认为整数类型Array类型TYPE数据类型名ISARRAY范围OF原数据类型名；例：TYPEinstructionIS(ADD,SUB,INC,SRL,SPF,LDA,LDB,XFR);TYPEdigitISINTEGER0TO9;TYPEinsflagISARRAY(instruction
7、ADDTOSRF)OFdigit;Time类型TYPE数据类型名IS范围；UNITS基本单位；单位；ENDUNITS;例：TYPEtimeISRANGE–1E18TO1E18;UNITS容量，阻抗，电流fs;ps=1000fs;ns=1000ps;μs=1000ns;ms=1000s;μsec=1000ms;min=60sec;hr=60min;ENDUNITS;Record类型TYPE数据类型名ISRECORD；元素名：数据类型名；元素名：数据类型名；@ENDRECORD;例：TYPEbankISRECORD;addr0:STD_LOGIC_VECTOR(7DO
8、WNTO0
