VHDL硬件编程语言综述.doc

课 程 名 称： 实用EDA技术与VHDL教程 题 目： VHDL硬件编程语言综述 分 院： 电 信 分 院 　　 专 业 班 级： 通信2012-2班 学　 号： 20120210420219 　 学 生 姓 名： 李 逸 指 导 教 师： 2015年6月19日星期五 第一章、 VHDL简介 - 2 - 1.1、发展历程 - 3 - 1.2、VHDL的特点 - 3 - 第二章、VHDL程序的组成 - 3 - 2.1 库 - 3 - 2.2 程序包 - 4 - 2.3 实体 - 5 - 2.4 结构体 - 6 - 2.5 配置 - 6 - 第三章、 数据类型、算符、数据对象、属性 - 6 - 3.1 标识符 - 6 - 3.2 数据对象 - 7 - 3.3 数据类型 - 7 - 3.4 运算符 - 8 - 3.5 VHDL属性 - 8 - 第四章、 顺序语句与并行语句 - 9 - 4.1顺序语句 - 9 - 1、赋值语句 - 9 - 2、WAIT语句 - 9 - 3、IF语句 - 10 - 4、CASE语句 - 10 - 5、LOOP循环语句 - 10 - 6、NEXT和EXIT语句 - 11 - 7、NULL空操作语句 - 11 - 8、RETURN语句 - 11 - 9、ASSERT断言语句 - 11 - 10、REPORT语句 - 11 - 4.2、并行语句 - 12 - 1、并行信号赋值语句 - 12 - 2、块语句 - 12 - 3、进程语句 - 13 - 4、子程序调用语句 - 13 - 5、参数传递语句 - 13 - 6、元件例化语句 - 14 - 7、生成语句 - 14 - 8、并行断言语句 - 15 - 参考文献 - 15 - 第一章、 VHDL简介 HDL（Hardware Description Language）：硬件描述语言，描述数字电路和系统的语言。具体来说，用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。 在EDA设计中，设计者利用硬件描述语言，可以描述自己的设计思想，完成设计输入的步骤。设计输入共有三种方法——原理图、文本、波形输入，其中，文本输入方式就是用硬件描述语言跟计算机交流，让计算机读懂设计者的设计。 VHDL的全称是Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，译作甚高速集成电路硬件描述语言，是当前广泛使用的HDL语言之一，并被IEEE和美国国防部采用为标准的HDL语言。 1.1、发展历程 美国国防部1982年开发VHDL语言，在1987年被IEEE采用为标准硬件描述语言。在实际使用过程中，发现1987年版本的缺陷，并于1993年对87版进行了修订。因此，现在有两个版本的VHDL语言。 1）1987年的IEEE 1076（VHDL87） 2）1993年进行了修正（VHDL93） VHDL语言目前已成为，开发设计可编程逻辑器件的重要工具。 1.2、VHDL的特点 VHDL语言作为一种标准的硬件描述语言，具有结构严谨、描述能力强的特点，由于VHDL语言来源于C、Fortran等计算机高级语言，在VHDL语言中保留了部分高级语言的原语句，如if语句、子程序和函数等，便于阅读和应用。具体特点如下： 1. 支持从系统级到门级电路的描述，既支持自底向上（bottom-up）的设计也支持从顶向下（top-down）的设计，同时也支持结构、行为和数据流三种形式的混合描述。 2. VHDL的设计单元的基本组成部分是实体（entity）和结构体（architecture），实体包含设计系统单元的输入和输出端口信息，结构体描述设计单元的组成和行为，便于各模块之间数据传送。利用单元（componet）、块（block）、过程（procure）和函数（function）等语句，用结构化层次化的描述方法，使复杂电路的设计更加简便。采用包的概念，便于标准设计文档资料的保存和广泛使用。 3. VHDL语言有常数、信号和变量三种数据对象，每一个数据对象都要指定数据类型， VHDL的数据类型丰富，有数值数据类型和逻辑数据类型，有位型和位向量型。既支持预定义的数据类型，又支持自定义的数据类型，其定义的数据类型具有明确的物理意义， VHDL是强类型语言。 4. 数字系统有组合电路和时序电路，时序电路又