第四章VHDL语言介绍.ppt

实际设计过程中，有时需要对不同的数据类型的数据进行比较，因此在程序包“STD_LOGIC_UNSIGNED”中对“STD_LOGIC_VECTOR”关系运算符重新作了定义，使其可以正确地进行关系运算。例如对关系运算符“=”的某条重载语句为 FUNCTION = (L: INTEGER; R: STD_LOGIC_VECTOR) RETURN BOOLEAN; 其他关系运算符的重载函数可参见附录。 关系运算符中的小于等于运算符“=”与信号赋值时的符号“=”是相同的。读者在阅读VHDL语言的程序时，应按照上下文关系来判断此符号到底是关系运算符还是代入符。 习题 1．什么是硬件描述语言？它与一般的高级语言有哪些异同？ 2．用VHDL设计电路与传统的电路设计方法有何区别？ 4．VHDL程序有哪些基本的部分？ 4．什么进程的敏感信号？进程与赋值语句有何异同？ 5．什么是并行语句、顺序语句？ 6．怎样使用库及库内的程序包？列举出三种常用的程序包。 7．BIT类型与STD_LOGIC类型有什么区别？ 8．信号与变量使用时有何区别？ 9．BUFFER与INOUT有何异同？ 10．为什么实体中定义的整数类型通常要加上一个范围限制？ 11．怎样将两个字符串“hello”和“world”?组合为一个10位长的字符串？ 12．IF语句与CASE语句的使用效果有何不同？ 13．使用CASE语句时是否一定要加语句“WHEN OTHERS”？为什么？ 14．以下程序有何错处，试改正。 ENTITY basiccount IS PORT(clk:IN BIT; q:OUT BIT_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END basiccount; ARCHITECTURE a OF basiccount IS BEGIN PROCESS(clk) IF clkevent AND clk=1 THEN q=q+1; END IF; END PROCESS; END a; 15.试编写一个程序包，该程序包内部定义一个枚举类型与一个函数，其中函数的功能是对对输入的两个数进行大小比较。 16．下列语句是否有错？有则改之。 …… SIGNAL invalue :INTEGER RANGE 0 TO 15; SIGNAL outvalue:STD_LOGIC; …… CASE invalue IS WHEN 0=outvalue=’1’; WHEN 1=outvalue=’0’; END CASE; …… ? 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 4.8 VHDL语言的标准数据类型 在VHDL语言中，每个客体都由特定的数据类型。为了能够描述各种硬件电路，创建高层次的系统和算法模型，VHDL具有很宽的数据类型。除了有很多预定义的数据类型可直接使用外，用户还可自定义数据类型，这给设计人员带来了较大的自由和方便。 4.8.1 位（Bit） 在数字系统中，信号值通常用一个位来表示。位值的表示方法是，用字符0或1放在单括号中表示。位和整数中的0和1不同，‘0’和‘1’仅仅表示一个位的两种取值。 位数据可以用来描述数字系统中总线的值。位数据不同于布尔数据，可以利用转换函数进行变换。 4.8.2 位矢量（Bit_VECTOR） 位矢量是用双括号括起来的一组位数据。例如：＂001100＂，H＂00BE＂。位矢量前的H表示是十六进制。位矢量可以表示十进制、二进制以及十六进制等的位矢量，表示时只要在前面加上相应的特征字符就可以了。 4.8.3 布尔量（Boolean） 一个布尔量有两种状态，“真”或者“假”，布尔量初值通常为FALSE。虽然布尔量也是二值枚举量，但它和位不同，没有数值的含义，也不能进行算术运算，而只能进行关系运算。例如，它可以在IF语句中被测试，测试结果产生一个布尔量TRUE或FALSE，并以此结果控制其他语句的执行与否。如语句“IF clk=’1’ THEN ……”在信号clk?确实为“1”的情况下，表达式“clk=’1’”取值为TRUE，此时将执行THEN后的语句，否则THEN后的语句不会被执行。 4.8.4 整数（Integer） 整数类型的数包括正、负整数和零。VHDL中，-2147484647~2147484647是整数的