VHDL硬件描述语言与数字系统开发(第4章)ppt课件.ppt

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1、硬件描述语言与数字系统开发第4章VHDL语言要素VHDL的标识符VHDL的数据对象VHDL的数据类型VHDL的运算操作符VHDL的关键字第4章VHDL语言要素一、标识符标识符（identifiers):可用来为设计实体、构造体、端口及内部信号、变量、常量等参数命名，由英文字母、数字、下划线组成。书写规则：标识符中首字母必须是英文字母。标识符中末字母不能是下划线。标识符中不允许出现两个连续的下划线。VHDL语言中的关键保留字不能用作标识符。标识符中不区分字母、数字的大小写。VHDL语言中的注释符由双横

2、线“--”构成。数据对象（DataObjects):VHDL语言中的数据对象是一个可以赋值的客体，类似于一种容器，可以接受各种数据类型的赋值。常用的数据对象有常量、变量、信号三大类。顾名思义，常量用来存放仿真/综合过程中的不变值。变量位于进程和子程序内部,主要用来暂时存放中间数据，即对中间计算结果或临时数据进行局部贮存。变量只在进程内部是可视的。信号是VHDL中最具硬件特色语言要素，是内部硬件相互连接的主要机制，它表示把元件的装配端口连在一起的互连线，信号在整个实体内部存放数据、传递信息。二、数据对

3、象VHDL语言要素：数据对象----常量常量(关键字constant)常量在设计描述中保持某一规定类型的特定值不变常量必须在实体、构造体或进程的说明区域加以说明常量在定义时赋初值，赋值符号为“:=”常量说明、赋值语句的一般格式：<关键字>constant<常量名>name:<数据类型>:=<值>value;例：constantallis1:std_logic_vector(2downto0):=“111”;constantbuswidth:integer:=8;变量(关键字variable)仅用于进

4、程和子程序变量的赋值符号为“:=”必须在进程和子程序的说明性区域说明不能表达连线和存储元件变量说明、赋值语句的一般格式：<关键字>variable<变量名>name:<数据类型>；<变量名>name:=<值>value;例：variablevabc:std_logic_vector(2downto0);vabc:=“000”;VHDL语言要素：数据对象----变量变量赋值整体赋值：temp:=“10101010”;temp:=x”AA”;(1076-1993)逐位赋值：temp(7):=‘1’;多

5、位赋值temp(7downto4):=“1010”;逐位赋值用单引号多位赋值用双引号赋值标志信号(关键字signal)信号用于声明内部信号,而非外部信号(in,out,inout,buffer）信号在元件之间起互联作用，可代表连线。信号赋值符号为“<=”。信号说明、赋值语句的一般格式：<关键字>signal<信号名>name:<数据类型>；<信号名>name<=<值>value;例：signalhalfsum:std_logic_vector(7downto0);Halfsum<=“00001111

6、”;VHDL语言要素：数据对象----信号信号赋值SIGNALtemp:STD_LOGIC_VECTOR(7downto0);整体赋值:temp<=“10101010”;temp<=x”AA”;逐位赋值:temp(7)<=‘1’;多位赋值:temp(7downto4)<=“1010”；X：十六进制O：十进制逐位赋值用单引号多位赋值用双引号赋值标志注意:信号与变量的赋值符号是不同的。信号与变量的作用范围是不同的。例如：VHDL语言要素：数据对象信号和变量的作用范围ARCHITECTURE{SIGNAL

7、描述}label1:PROCESS1{VARIABLE描述}label2:PROCESS2{VARIABLE描述}在进程内部说明，作用范围为进程内在进程的外面声明，作用范围为全局信号和变量的区别信号变量赋值符号<=:=功能电路的内部连接内部数据交换作用范围全局，进程和进程之间的通信进程的内部行为延迟一定时间后才赋值立即赋值数据类型（DataTypes):规定数据对象的特征和取值的范围，用它们可建立简单的或者复杂的数据对象。三、数据类型数据类型标准数据类型（10种）整数类型、实数类型、位、位矢量等用户

8、定义类型枚举类型、数组类型等VHDL是与类型高度相关的语言，不允许将一种数据类型赋予另一种数据类型，若对不同类型的信号进行赋值需使用类型转换函数。VHDL含有很宽范围的数据类型，常用数据类型分为：标准----整数类型关键字：INTEGER范围为：-214783647到214783647（231-1）需要综合时，要对范围加以限制例如：VARIABLETmp:Integer:=255SIGNALcount:integerrange0to255count<=count+1标