嵌入式技术概述_硬件描述语言VHDL介绍.ppt

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1、嵌入式技术概述——硬件描述语言VHDL介绍刘兰军9/15/2021HDL语言的种类HDL语言有上百种：各高等学校、科研院所、EDA公司均有各自的HDL语言VHDL：VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,超高速集成电路硬件描述语言，IBM公司、TI公司等合作开发，IEEE标准VerilogHDL：GDA公司开发，Candence公司将其推成IEEE标准，具有C语言的风格AHDL：ALTERA公司开发，具有C语言的风格9/15/20212VHDL语言的程序结构实体名要与程序文件名一致9/

2、15/20213VHDL语言的程序结构GENERIC类属说明语句类属：不同于常数，常数只能在设计实体内部赋值，类属的值可以由设计实体外部提供。通过类属参量轻松改变设计实体的内部电路结构和规模。综合器支持的数据类型为整型INTEGER9/15/20214VHDL语言的程序结构PORT端口说明语句PORT端口：是对一个设计实体界面的说明，即实体的I/O接口，定义了接口的I/O模式和数据类型。VHDL语言中只有数据类型相同的端口信号才能相互作用BITBIT_VECTORSTD_LOGICSTD_LOGIC_VECTORIN、OUT、BUFFER、INOUT9/15/

3、20215VHDL语言的程序结构LIBRARY库IEEE库：包含IEEE标准程序包和一些工业标准的程序包，IEEE库中程序包并不全符合VHDL标准，需要使用USE语句声明STD库：包含STANDARD和textio两个标准程序包，STD库符合VHDL标准，无需USE语句声明WORK库：用户的VHDL设计的当前工作库，不必声明VITAL库：VHDL仿真器使用，平常很少使用该库用户自定义库：用户自定义设计的库，用于源码继承，需要USE语句声明9/15/20216VHDL语言的程序结构LIBRARY库调用库的语句格式：9/15/20217VHDL语言的语言要素VHD

4、L的文字规则：数字型文字、字符串、标识符、下标名、段名数据对象：信号、变量、常量数据类型：布尔数据类型、位数据类型、位矢量数据类型、字符数据类型、整数数据类型、自然数和正整数数据类型、实数数据类型、字符串数据类型、时间数据类型、错误等级数据类型标准逻辑数据类型、标准逻辑矢量数据类型操作符：逻辑操作符、关系操作符、符号操作符、算术操作符9/15/20218VHDL语言的语言要素信号：SIGNAL1）信号的赋值是有延迟的，信号用于不同进程之间信息的传递，类似于电路连接的导线；2）信号具有全局特性，在实体中定义的信号，对应的结构体均可见，在进程和子程序中不能定义信号

5、。3）信号的初始值仅在VHDL的行为仿真中有效。9/15/20219VHDL语言的语言要素变量：VARIABLE1）变量的赋值是没有延迟的；2）变量是局部的，可以在结构体、进程、子程序中定义，但只能在进程和子程序中使用。3）变量的初始值在综合过程中会忽略。9/15/202110VHDL语言的语言要素常量（常数）：CONSTANT1）常量的值在程序中不可修改；2）常量可以在实体、结构体、程序包、块、进程、子程序中定义。3）常量的可视性取决于其定义的位置。9/15/202111VHDL语言的语句顺序语句：顺序语句用于进程和子程序中，仿真执行：顺序语句的执行是顺序的

6、综合后：顺序语句的执行是并行的并行语句：并行语句用于结构体中，并行语句的执行是同步的、并行执行的，与书写顺序无关9/15/202112VHDL语言的语句顺序语句：赋值语句IF语句CASE语句LOOP语句NEXT语句EXIT语句WAIT语句（WAITUNTIL）子程序调用语句9/15/202113VHDL语言的语句赋值语句信号赋值：信号赋值有延迟，发生在进程结束时；信号具有全局性变量赋值：变量赋值无延迟，是一种延迟为零的赋值行为，变量具有局部性同一进程中，同一信号有多个赋值源时，信号获得最后一个赋值源的值；同一信号不允许在多个进程中赋值。9/15/202114V

7、HDL语言的语句IF语句9/15/202115VHDL语言的语句CASE语句9/15/202116VHDL语言的语句WAITUNTIL语句9/15/202117VHDL语言的语句子程序调用语句过程：PROCEDURE，通过参数返回值，返回语句必须无条件函数：FUNCTION，参量只能是输入，返回一个指定数据类型的值，返回语句必须有条件9/15/202118VHDL语言的语句9/15/202119VHDL语言的语句子程序调用语句名字关联法位置关联法9/15/202120VHDL语言的语句并行语句：信号赋值语句过程调用语句并行信号赋值语句进程语句块语句元件例化语句

8、生成语句9/15/202121VHDL