第3讲vhdl编程基础-电气与信息工程学院-湖南文理学院.ppt

《 E D A 技 术》 课 程 教 学 讲授：伍宗富 第 三 讲 VHDL编程基础（1） 教学目的：使学生掌握VHDL顺序语句与并行语句结构及使用方法。 教学重点：VHDL顺序语句与并行语句。 教学难点：进程语句、元件例化语句。 教学方法：讲授法、计算机辅助法。 课时计划：2学时 使用教材：EDA技术及应用．谭会生等．西安：西安电子科技大学出版社 主要参考文献: [1] 徐光辉等．CPLD/FPGA的开发和应用[M]．北京：电子工业出版社 [2] 侯伯亨等.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M].西安：西安电子科技大学出版社 [3] [4] 周立功等．SOPC嵌入式系统基础教程[M]．北京：北京航空航天大学出版社 一、 VHDL顺序语句 1.赋值语句 2.转向控制语句 3. WAIT语句 4. 子程序调用语句 5、return 语句 6、 null 语句 7、其它语句和说明 （2）数据区间类属性 数据区间类属性有‘RANGE[(N)]和’REVERSR_RANGE[(N)],这类属性函数主要是对属性项目取值区间进行测试，返还的内容不是一个具体值，而是一个区间，它们的含义如表3.4所示。对于同一属性项目，‘RANGE和’REVERSR_RANGE返回的区间次序相反，前者与原项目次序相同，后者相反，如： … SIGNAL RANGE1：IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7)； … FOR I IN RANGE1RANGE LOOP … 注：本例中的FOR—LOOP语句与语句“FOR I IN 0 TO 7 LOOP”的功能是一样的，这说明RANGE1RANGE返回的区间即为位矢RANGE1定义的元素范围。如果用’REVERSR_RANGE ，则返回的区间正好相反，是（7 DOWNTO 0）。 课堂小结 课外作业： 教材P209 3.11 、3.13、3.15 b.属性 ’stable 属性 ’stable 的测试功能与 ’event刚好相反， 信号在Δ时间段内无事件发生，则返回 true，否则返回 false。 以下两语句的功能相同： clock’event and clock = ‘1’ not ( clock’stable ) and clock = ‘1’ 注意：语句“NOT（CLOCKSTABLE AND CLOCK=‘1’）”表达方式是不可综合的。因为，对于VHDL综合器来说，括号中的语句已等效于一条时钟信号边沿测试专用语句，它已不是操作数，所以不能用操作数方式来对待。 c.属性 RISING_EDGE(CLOCK) 另外还应注意，对于普通BIT数据类型的CLOCK，它只是有1和0两种取值，因而CLOCK‘EVENT AND CLOCK=‘1’的表述作为对信号上升沿到来与否的测试是正确的。但如果CLOCK的数据类型已定义为STD_LOGIC，则其可能的值有9种。这样一来，就不能从CLOCK’EVENT AND CLOCK=‘1’中的“（CLOCK=‘1’）=TURE”来判断△时刻前CLOCCK一定是0。因此，对于这种数据类型的时钟信号边沿检测，可用： RISING_EDGE(CLOCK) 这条语句只能用于标准位数据类型的信号，其用法如下： IF RISING_EDGE(CLOCK) THEN 或 WAIT UNTIL RISING_EDGE(CLOCK) 在实际使用中，EVENT比STABLE更常用。对于目前常用的VHDL综合器来说，EVENT只能用于IF和WAIT语句中。 （1）信号类属性 7、其它语句和说明 1）属性（attribute）描述 （3）数值类属性 在VHDL中的数值类属性测试函数主要有‘LEFT，’RIGHT，‘HIGH，’LOW，它们的功能如前表所示。这些属性函数主要用于对属性目标的一些数值特性进行测试。例如： … PROCESS（CLOCK，A，B）； TYPE OBJ IS ARRAY（0 TO 15）OF BIT； SIGNAL S1，S2，S3，S4：INTEGER； BEGIN S1=OBJRIGHT； S2=OBJLEFT； S3=OBJHIGH； S4=OBJLOW； … 信号S1、S2、S3、和S4获得的赋值分别为15、0、0和15。 7、其它语句和说明 1）属