VHDL基本结构

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1、第三章VHDL语言程序设计VHDL语言的英文全名是VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage即超高速集成电路硬件描述语言。它是70年代和80年代初，由美国国防部为他们的超高速集成电路VHSIC计划提出的硬件描述语言，它支持硬件的设计、综合、验证和测试。1986年3月，IEEE开始致力于VHDL的标准化工作，讨论VHDL语言标准。IEEE于1987年12月公布了VHDL的标准版本（IEEESTD1076/1987）；1993年VHDL重新修订，形成新的标准即IEEESTD1076-1993)。什么是VHDL语言？从此以

2、后，美国国防部实施新的技术标准，要求电子系统开发商的合同文件一律采用VHDL文档。即第一个官方VHDL标准得到推广、实施和普及。VHDL语言描述能力极强，覆盖了逻辑设计的诸多领域和层次，并支持众多的硬件模型。设计者的原始描述是非常简练的硬件描述，经过EDA工具综合处理，最终生成付诸生产的电路描述或版图参数描述的工艺文件。VHDL有过两个标准：IEEEStd1076-1987(calledVHDL1987)IEEEStd1076-1993(calledVHDL1993)一个完整的VHDL设计实例LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYmux

3、21aISPORT(a,b:INBIT;s:INBIT;y:OUTBIT);ENDENTITYmux21a;ARCHITECTUREoneOFmux21aISBEGINy<=aWHENs='0'ELSEb;ENDARCHITECTUREone;实体结构体mux21a实体mux21a结构体2选1多路选择器的VHDL描述库程序包一、VHDL程序的基本结构一个相对完整的VHDL程序(或称为设计实体)具有如下图所示的比较固定的结构，即至少应包括三个基本组成部分：VHDL基本结构1、库、程序包使用说明；2、实体说明；3、与实体对应的结构体说明；VHDL语言再划分详细一些，通常包含五部分：1、库(L

4、ibrary)：专门存放预编译程序包的地方；2、包集合(Package)：存放各个设计模块共享的数据类型、常数和子程序等；3、实体(Entity)：用于描述所设计的系统的外部接口信号或引脚；4、构造体(Architecture)：用于描述系统内部的结构和行为；建立输入和输出之间的关系；5、配置(Configuration)：安装具体元件到实体—结构体对，可以被看作是设计的零件清单；二、实体语句结构1.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．类属(GENERIC)说明语句类属(GENE

5、RIC)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，说明内部电路结构和规模。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]})；【例】ENTITYMCKISGENERIC(WIDTH：INTEGER:=16)；PORT(ADD_BUS：OUTSTD_LOGIC_VECTOR(WIDTH-1DOWNTO0))；...在这里，GENERIC语句对实体MCK的作为地址总线的端口ADD_BUS的数据类型和宽度作了定义，即定义ADD_BUS为一个16位的位矢量。3．PORT端口说明由PORT引导的端口说明语

6、句是对于一个设计实体界面的说明。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；{端口名：端口模式数据类型})；端口名是赋予每个系统引脚的名称，一般用几个英文字母组成ENTITY实体名ISPORT（端口名:端口模式数据类型名;端口名:端口模式数据类型名;端口名:端口模式数据类型名;端口名:端口模式数据类型名;端口名:端口模式数据类型名）;END实体名;端口模式:IEEE1076标准包中定义了四种常用的端口模式，各端口模式的功能及符号分别见表端口模式端口模式说明(以设计实体为主体)IN输入，只读模式，将变量或信号信息通过该端口读入OUT输出，单向赋值模式，将信号通过该端

7、口输出BUFFER具有读功能的输出模式，可以读或写，只能有一个驱动源INOUT双向，可以通过该端口读入或写出信息INOUTBUFFERINOUT数据类型：STD_LOGICSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0)INTEGERREALBITBIT_VECTOR（0TO7）【例】PORT(n0,n1,select:INBIT;q:OUTBIT;bus:OUTBIT_VECTOR(7DOWNTO0));本例中，n0,n1,s