数字系统与VHDL程序设计语言

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1、课程简介数字系统与VHDL程序设计语言引例：VHDL原理：VHDL语言非常高速硬件描述语言,也就是一种硬件(数字电路)设计语言.其最大特点是对电路的行为与结构进行高度抽象化规范化，并对设计进行模拟验证与综合优化，使分析和设计高度自动化。支持VHDL语言的软件平台Max+PlusII由软件设计到硬件实现之间的媒介CPLD/FPGA(可编程器件)在Max+PlusII编写VHDL程序存盘(文件名为实体名,后缀为.VHD)编译软件仿真管脚安排下载由软件设计到硬件实现的流程基本顺序语句（1）Pr

2、ocess语句（2）If-Else语句（3）Case-When语句（4）Null语句（5）Waituntil语句（6）变量赋值语句（7）For-Loop语句（8）过程调用语句基本的并行语句（1）直接赋值语句（2）Process语句（3）When-Else（4）With-Select-When（5）元件例化语句（6）For-Generate常用数字电路回顾（1）编码器输入信号输出信号使能端口注：EN为1时编码器工作举例参看EWB辅助电路（2）译码器××1111译码器VHDL与数字电路设计引言VHDL

3、简介一、由来VHDL是VeryHighspeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage（非常高速集成电路硬件描述语言）的英文缩写。它是由美国国防部支持的一项研究计划，于1983年创建，目的是以文字化方法描述电子电路与系统。至今VHDL约有40年的发展历史，1987年，VHDL成为IEEE标准，即IEEE1076标准，1993年修改为IEEE1164标准，1996年，IEEE又将电路合成的标准程序与规格加入到VHDL语言中，称为1076.3标准。之后

4、，又有1076.4标准和1076.6标准。第一章VHDL的程序结构和软件操作1-1VHDL程序的基本结构1-2软件操作—Max+plusⅡ的操作第一章VHDL的程序结构和软件操作1-1VHDL程序的基本结构（1）LIBRARY和PACHAGE的声明部分作用：库（Library）是用于存放预先编译好的程序包（Package），程序包中定义了数据集合体、逻辑操作和元件等。主要是声明在设计或实体中将用到的常数，数据类型，元件及子程序等。使用格式：LIBRARY库名；USE库名.程序包名.All；（2）E

5、NTITY定义作用：定义本设计的输入/出端口，即定义电路的外观，即I/O接口的类型和数量使用格式：…端口名：端口模式数据类型；)；ENTITY实体名IsEnd实体名；格式:Port(端口名：端口模式数据类型；（3）ARCHITECTURE定义作用：定义实体的实现。即电路的具体描述，说明电路执行什么动作或实现功能。ARCHITECTURE结构体名Of实体名IsBegin描述语句；End结构体名；使用格式:在Max+plusⅡ系统中有4个库能支持VHDL语言，它们分别是Std库、IEEE库、Alter

6、a库和Lpm库。Std库和IEEE库提供基本的逻辑运算函数及数据类型转换函数等。IEEE库中的程序包std_logic_1164定义了std_logic和std_logic_vector等数据类型。举例:设计一个与门电路逻辑符号真值表LibraryIEEE;Usestd.standard.all;Entityand2isPort(A：inbit;B：inbit;Y：outbit);Endand2;--首先定义输入输出端口名字，模式（Mode），信号类型--注意最后语句的分号在括号外实体定义:Arc

7、hitectureNaofand2isBeginY<=’0’whena=’0’andB=‘0’else’0’whenA=’1’andB=‘0’else’0’whenA=’0’andB=‘1’else‘1’;EndNa结构体定义:端口模式有以下几种类型：IN；OUT；INOUT；BUFFER。ArchitectureNbofand2isBeginc<=’1’whena=’1’andb=‘1’else‘0’;EndNb;以上结构体表达何种电路？一个实体可以有几个结构体，即结构体的定义可以有不同的形式结

8、论：1-2软件操作—Max+plusⅡ的操作1-2-1建立和编写一个VHDL语言的工程文件1-2-2VHDL程序的编译1-2-3VHDL语言程序的仿真1-2-4芯片的时序分析1-2-5安排芯片脚位1-2软件操作—Max+plusⅡ的操作1.Max+plusⅡ开发工具是美国Altera公司自行设计的一种软件工具，其全称为MultipleArrayMatrixandProgrammableLogicUserSystem。它具有原理图输入和文本输入（采用硬件描述语言）两种输入手段，利用该