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1、引言——咱们数电PLD实验关于AHDL的入门教程，看看蛮有劲~第一章概述本章将对Altera硬件描述语言(AlteraHardwareDescriptionLanguage)作简要地描述,还要讲述如何处理AHDL文件,介绍AHDL语言的基本概念和基本元素,以使学生能够更好地使用AHDL设计电路。一、AHDL简要介绍AHDL语言是Altera公司设计的配合AlteraMAX+PLUSⅡ设计软件使用的一种硬件描述语言。它是一种模块化的高级语言,完全集成于MAX+PLUSⅡ系统中,它将用户的设计以各种设计文件(文本设计
2、文件TDF、图形设计文件GDF等等)形式保存,并可对其进行编译(COMPILE)、调试、检错、模拟(SIMULATE)、下载(DOWNLOAD)等操作。这些操作都在MAX+PLUSⅡ开发系统中完成。AHDL语言还特别适合于描述复杂的组合逻辑、组(group)运算、状态机、真值表和时序逻辑。一个TDF文件中必须包含一个子设计段和一个逻辑段。l子设计段（SubdesignSection）：说明TDF文件的输入、输出和双向端口。l逻辑段（LogicSection）：定义文件中各种逻辑运算。AHDL是一种并行语言。在TD
3、F文件逻辑段中所定义的所有动作都是同时进行的，而不是串行的。给同一个AHDL结点或变量赋值的多个等式在逻辑上是相联的(如果该结点或变量是高电平有效，那么这些等式之间就是“或”的关系,如果是低电平有效，就是“与”的关系）。二、AHDL语言的基本元素AHDL包含许多基本元素,用以在语句中对各种逻辑进行描述。本章讲述如何用AHDL语言进行设计,介绍这些基本元素和基本语句的使用。(一)基本概念以下介绍AHDL语言的基本概念,这些概念无论是在时序逻辑电路设计还是在组合逻辑电路设计中都是组成AHDL语言(TDF文件)的最基本
4、元素。1.数值数值被用来在布尔表达式和等式中指定常量值。AHDL支持十进制数、二进制数、八进制数和十六进制数的所有组合。数值在AHDL中是以以下形式表示的：数制值十进制<数字0到9的排列>二进制B“<0，1，X的排列>”X表示无关项八进制O“<数字0到7的排列>”十六进制H“<数字0到9、A到F的排列>”下面是AHDL有效数字的例子：B“0110X1X10”，O“4761223”，H“123AECF”，787878。注意：lMAX+PLUSⅡ编译器总把数值编译成一组二进制数。l数值不能赋值给结点(NODE),而必
5、须用Vcc和GND。编程举例：下例中的decodel.tdf文件表示一个地址译码器,当地址为十六进制数370时产生一个高电平有效的地址使能信号。SUBDESIGNdecode1(address[15..0]:INPUT；chip_enable:OUTPUT；)BEGINchip_enable=(address[15..0]==H“0370”)；END；在这个例子中,15和0这两个十进制数字用以指定地址总线上的位。十六进制数子H“0370”表示被译码的地址。图1-1表示一个与decode1.tdf具有相同功能的图形
6、设计文件(.gdf)。图1-1decode1.gdf2.常量在AHDL文件中,常量代表数值的描述性名称。这个名称可以在文件中到处使用,它比数值更直观。例如，常量UPPER_LIMIT就比一个数值103更加直观。在AHDL中,常量由Constant语句定义。下面的decode2.tdf文件与decode1.tdf具有相同的功能,但它用常量IO_ADDRESS代替了数值H“370”。CONSTANTIO_ADDRESS=H“0370”；SUBDESIGNdecode2(a[15..0]:INPUT；ce:OUTPUT
7、；)BEGINce=(a[15..0]==IO_ADDRESS)；END；注意：常量对于在文件中多次重复使用同一个数值的这种情况是十分有用的,如果要修改这个值,只要修改CONSTANT语句就可以了。3.模板在MAX+PLUSⅡ中建立一个AHDL设计的最快办法就是使用模板。模板是为方便TDF文件输入而准备的一定格式的未完成的语句，用户只要在相应位置添上所需内容就可以完成语句。利用MAX+PLUSⅡ文本编辑器所提供的Template命令(在Template菜单中),学生可以向自己的TDF中插入一个AHDL模板,这样可
8、以加快设计文件的输入速度。选择Template命令后,在屏幕上就会显示如下图1-2所示的对话框。图1-2AHDL模板对话框在AHDL的所有模板中有一个完整AHDL文件结构的模板,叫做“Overallstructure”,在该模板中，所有AHDL结构按照它们应该在TDF文件中出现的顺序以注释形式分别列在不同行中。这些段和语句并不是以准确的语法规则写出，必须按自己的需要以符合
