VHDL对象_数据类型和运算符.ppt

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1、数据对象数据类型VHDL的运算符数据对象VHDL语言中，可以赋予一个值的对象就称为客体。客体主要包括以下三种：常量（CONSTANT）、变量（VARIABLE）、信号（SIGNAL）。1常量（CONSTANT）(常数)定义一个常数主要是为了使设计实体中的某些量易于阅读和修改。常数说明就是对某一常数名赋予一个固定的值。通常在程序开始前进行赋值，该值的数据类型在说明语句中说明。常数说明语句格式为：CONSTANT常数名：数据类型:=表达式；例如：CONSTANTVcc:REAL:=5.0;CONSTANTm

2、:STD_LOGIC_VECTOR(0TO3):=“1011”；CONSTANTDelay:TIME:=10ns；注:常量是一个恒定不变的值，一旦做了数据类型和赋值定义，它在程序中就不能再改变。2变量（VARIABLE）变量只能在进程和子程序中用，是一个局部量，不能将信息带出对它做出定义的当前设计单元。与信号不同，变量的赋值是理想化数据传输，其赋值是立即生效的，不存在任何的延时行为。变量定义语句的格式为：VARIABLE变量名:数据类型约束条件:=初始值；例如：VARIABLEnum:INTEGERRA

3、NGE0TO127:=20;VARIABLEm,n:INTEGER;变量赋值语句的格式为：变量名:=表达式；赋值语句“:=”右边的表达式必须与目标变量具有相同的数据类型，这个表达式可以是一个运算表达式也可以是一个数值。变量赋值语句左边的目标变量可以是单值变量，也可以是变量的集合。例如定义变量：VARIABLEa，b:REAL；VARIABLEx，y:BIT_VECTOR（0TO7）；a:=11.0;x(0to5):=y(2to7);3信号（SIGNAL）信号是电子电路内部硬件连接的抽象,它的性质类似于连

4、接线。它可以作为设计实体中的并行语句模块间交流信息的通道。信号及其相关的延时语句明显地体现了硬件系统的特征。信号定义语句的格式为：SIGNAL信号名：数据类型:=初始值；例如：SIGNALgnd：BIT:=‘0’；SIGNALdata：STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);信号赋值语句表达式为：信号名<=表达式；符号“<=”表示赋值操作，即将数据信息传入。数据信息传入时可以设置延时过程，这与器件的实际传播延时十分接近。因此信号值的代入采用“<=”代入符，而不是像变量赋值时那样用“:＝”。

5、但信号定义时初始赋值符号“:＝”，即仿真的时间坐标是从赋初始值开始的。信号赋值语句举例：x<=y;a<=‘1’；D1<=D2AFTER10ns；注意:变量和信号都必须先定义,后赋值。注意赋值符“<=”和“:＝”的差别。信号与变量的区别1、使用方式2、作用范围3、赋值符号4、赋值后的变化标准数据类型STD库的STANDARD包集预定义了位（BIT）、布尔（BOOLEAN）、整数（INTEGER）和实数（REAL）数据类型。不需要USE语句显示调用整数（INTEGER）整数与数学中整数的定义相似，可以使用预

6、定义运算操作符，如加“＋”、减“－”、乘“×”、除“÷”进行算术运算。在VHDL语言中，整数的表示范围为－2147483647～2147483647，即从－(231－1)到(231－1)。实数（REAL）实数有正负数，书写时一定要有小数点。例如：－1.0，+2.5，－1.0E+38位（BIT）数据类型有2种取值：‘0’和‘1’。例如：这两种数据类型的信号可作如下声明：SIGNALx:BIT;--将x声明为位(BIT)数据类型的信号SIGNALy:BIT_VECTOR(3DOWNTO0);--将y声明为位

7、矢量SIGNALz:BIT_VECTOR(0TO3);--将z声明为位矢量(BIT_VECTOR)数据类型的信号,位宽4位,最右边的一位是最高位(MSB)位（BIT）数据类型和位矢量（BIT_VECTOR）数据类型的信号的赋值：x<=‘1’;--位(BIT)数据类型的值应放在单引号之中y<=“1000”;--位矢量(BIT_VECTOR)数据类型的值应放在双引号之中,这里MSB=’1’z<=“1110”;--这里MSB=’0’y<=X“8”;--采用十六进制y<=O“10”;--采用八进制位串是被双引号

8、引起来的扩展的数字序列，格式：基数说明符“数字字符串”。基数符有“B”、“O”、“X”，他们的含义如下。B：二进制基数符号，表示二进制位0或1，在字符串中每一个位表示一个BIT。O：八进制基数符号，在字符串中每一个数代表一个八进制数，即代表一个3位（BIT）的二进制数。X：十六进制基数符号，代表一个十六进制数，即代表一个4位二进制数。例如：B“0001_1011”，O“207”，X“A0F”位串：VHDL语言中用于表示位矢量STD_LOGI