EDA VHDL第三章 VHDL数据类型和运算操作符.ppt

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1、3.3VHDL数据类型及运算操作符3.3.1数据对象3.3.2词法规则与标识符3.3.3数据类型3.3.4运算操作符主要内容VHDL四类语言要素数据对象数据类型运算操作数运算操作符对象(object):可赋予一个值的客体VHDL对象的3种基本数据类型：常量(CONSTANT)变量(VARIABLE)信号(SIGNAL)3.3.1数据对象对象的物理含义:常量：数电中电源、地等常数变量：暂存某些值的载体信号：物理设计中的某一条硬件连线，包括输入、输出端口变量：局部量，仅用于process语句、子程序（function、procedure）信号：全局量，用于entity，

2、architecture、package常量:全局量，可用于上面两种场合对象的特点及使用场合:用在进程语句、子程序中，变量是一个局部量，其作用范围仅限在定义了变量的进程和子程序中。书写格式：VARIABLE变量名：数据类型约束条件:＝表达式；举例如下：VARIABLEresult：std_logic:＝'0'；VARIABLEx，y：integer；VARIABLEa：integerrange0to255:＝0；1.变量(variable)变量的初值可用于仿真，但综合时被忽略2.常量(constant)常量说明:对某一常量名赋予的一个固定值。格式如下：CONSTAN

3、T常数名：数据类型[:＝表达式]；例:CONSTANTwidth：integer:＝8;CONSTANTdata：bit_vector(3downto0):＝"1010"；CONSTANTx：new_bit:＝"x"；常量数据类型与表达式的数据类型一致常量的可视性（作用范围）库、程序包实体结构体1进程1结构体2进程2常量是全局量，其作用范围取决于被定义的位置电子硬件系统运行的基本特性：各部分电路工作的并行特性；信号传输过程中的延时特性；多驱动源的总线特性；时序电路中触发器的记忆特性等3.信号(signal)信号是电子系统内部硬件连接和硬件特性表示。用来描述硬件系统的

4、基本特性电子电路内部硬件实体相互连接的抽象表示(通常在结构体、包集合和实体说明中使用)一般书写格式为：SIGNAL信号名：数据类型约束类型:＝表达式；举例如下：SIGNALa,b：BIT:＝‘0’；SIGNALcount：bit_vector(7downto0)；SIGNALinit：integer:＝-1；SIGNALcount：std_logic:=‘0’；注：1）信号初始值仿真时有用，综合被忽略2）信号是全局量，可在结构体、实体、块中说明和使用信号。3）在进程和子程序中只能使用信号，不能说明信号。进程中信号与变量的使用ENTITYexISport(.....)

5、;ENDex;ARCHITECTUREarch_exOFexISsignala,b:std_logic;beginprocess(a,b)variablec,d:std_logic;beginc:=a+b;d:=a-b;........ENDprocess;ENDarchex;信号与端口的区别:除没有方向说明外,信号与实体的端口"PORT"概念相似.端口是一种隐形的信号.ENTITYexamISPORT([SIGNAL]a,b:instd_logic;[SIGNAL]c:outstd_logic);ENDexam;端口是一种有方向的信号.即输出端口不能读出数据,只能

6、写入数据;输入端口不能写入数据,只能读出数据.信号本身无方向,可读可写.3.3.2词法规则与标识符1.词法规则1)注释以--开头直到本行末尾(出现回车或换行符)的文字提高VHDL语言设计程序的可读性，1.词法规则2)数字表达方式：十进制，二进制、八进制、十六进制等为基的数①十进制整数表示法78_567(=78567)②以基表示的数格式：基数符号#数值#指数部分2#111_1011#016#F.01#E+42、基表示法格式:基数＃数字文字＃E指数如:10#170#(=170)2#1111_1110#(=254)16#E#E1(=2#1110_0000#224)或(=1

7、4*16=224)16#F.01#E+2(=(15+1/(16*16))*16*16=3841.00)关于VHDL中的数字，请找出以下数字中最大的一个：__________。2#1111_1110#8#276#10#170#16#E#E1A③实数(REAL)必须带有小数学。仅用于仿真器,综合器不支持有些数可用实数表示，也可用整数表示。例如＋99.0是实数，＋99是整数，两数具有相同的值；但两者具有不同的类型。在有关文献中，实数类型也称为浮点类型(FLOATINGTYPE)。但大多数EDA工具不支持浮点运算。④物理量文字称为物理类型(PHYSICALTYPES)。