电子设计自动化课程教案.doc

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1、《电子设计自动化》课程教案——Teach06教学课题VHDL结构与要素教学学时4学时第5、6次课共10次课教学目标应知1．子程序、VHDL程序包的使用应会1．掌握VHDL程序的基本结构2．理解实体、结构体、端口的功能作用3．掌握VHDL文字规则、数据类型、进程语句结构教学重点实体、结构体描述；VHDL文字规则、数据类型、VHDL操作符、进程语句结构教学难点进程语句结构；VHDL程序包教学方法1.系统地介绍VHDL结构、语句及语言规则，使学生对VHDL程序设计的整体结构有一个系统的认识和掌握2.本次课重点突出讲解结构体描述及子程序的使用。内容概要1．实体（1

2、）实体语句结构实体说明单元的一般语句结构：ENTITY实体名IS[GENERIC(类属表);][PORT(端口表);]ENDENTITY实体名;（2）GENERIC类属说明语句类属说明的一般书写格式如下：GENERIC([常数名:数据类型[:设定值]{;常数名:数据类型[:设定值]});【例6-1】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYandnISGENERIC(n:INTEGER);--定义类属参量及其数据类型PORT(a:INSTD_LOGIC_VECTOR(n-1DOWNTO0);--用类属参量限制

3、矢量长度c:OUTSTD_LOGIC);END;ARCHITECTUREbehavOFandnISBEGIN内容概要PROCESS(a)VARIABLEint:STD_LOGIC;BEGINint:='1';FORIINa'LENGTH-1DOWNTO0LOOPIFa(i)='0'THENint:='0';ENDIF;ENDLOOP;c<=int;ENDPROCESS;END;（3）类属映射语句类属映射语句可用于设计从外部端口改变元件内部参数或结构规模的元件，或称类属元件，这些元件在例化中特别方便，在改变电路结构或元件升级方面显得尤为便捷。其语句格式是：G

4、ENERICMAP（类属表）。【例7-3】LIBRARYIEEE;--待例化元件USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_arith.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_unsigned.ALL;ENTITYaddernISPORT(a,b:INSTD_LOGIC_VECTOR;result:outSTD_LOGIC_VECTOR);ENDaddern;ARCHITECTUREbehaveOFaddernISBEGINresult<=a+b;END;LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LO

5、GIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_arith.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_unsigned.ALL;ENTITYaddersISGENERIC(msb_operand:INTEGER:=15;msb_sum:INTEGER:=15);PORT(b:INSTD_LOGIC_VECTOR(msb_operandDOWNTO0);result:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(msb_sumDOWNTO0));ENDadders;ARCHITECTUREbehaveOFaddersISCOMPONENTadder

6、nPORT(a,b:INSTD_LOGIC_VECTOR;result:OUTSTD_LOGIC_VECTOR);ENDCOMPONENT;SIGNALa:STD_LOGIC_VECTOR(msb_sum/2DOWNTO0);内容概要SIGNALtwoa:STD_LOGIC_VECTOR(msb_operandDOWNTO0);BEGINtwoa<=a&a;U1:addernPORTMAP(a=>twoa,b=>b,result=>result);U2:addernPORTMAP(a=>b(msb_operanddowntomsb_operand/2+1)

7、,b=>b(msb_operand/2downto0),result=>a);ENDbehave;（4）PORT（端口）说明PORT(端口名:端口模式数据类型;{端口名:端口模式数据类型});2．结构体（1）结构体的一般语言格式ARCHITECTURE结构体名OF实体名IS[说明语句]BEGIN[功能描述语句]ENDARCHITECTURE结构体名;（2）结构体说明语句对信号signal、数据类型type、常数constant、元件component、函数function和过程procedure等加以说明。（3）功能描述语句结构3．子程序(SUBPROGR

8、AM)（1）函数的语言表达格式如下：FUNCTION函数名（参数表