河北工业大学信息工程学院EDA技术课件第二章;VHDL的语言要素.ppt

河北工业大学信息学院 第二章 VHDL的语言要素 河北工业大学 信息学院 VHDL的语言要素 VHDL语言同其它语言一样有多种数据类型和运算符，且它们的定义也大多相同。VHDL语言的特点是用户可以自己定义数据类型。 §2.1 VHDL语言的命名规则—2.1.1数字型文字 整数文字：十进制的数，如： 5，678，156E2(=15600)，45_234_287( 数字间的下划线不影响文字本身的值 实数文字：十进制的数，必须带有小数点 88_670_551.453_909(453909) 44.99E-2(=0.4499)，1.335 以数制基数表示的文字： 基数#表达的文字#指数 基数和指数为十进制数，指数如果是0可以省去不写。 2#1111_1110# --(二进制数表示，等于254) 16#E#E1 --(十六进制数表示， 14*161等于224) 物理量文字(VHDL综合器不接受此类文字)。 60s(60秒)，100m(100米)，kΩ(千欧姆)，177A(177安培) 2.1.2 VHDL文字规则—字符串型文字 字符：用单引号引起来的ASCII字符 可以是数值，也可以是符号或字母。如：‘R’，‘*’，‘Z’ 字符串：一维的字符数组，须放在双引号中 文字字符串：用双引号引起来的一串文字 “ERROR”，“BOTH S AND Q EQUAL TO L”，“X”，“BB$CC” 数位字符串：也称位矢量 格式：基数符“值” 基数符：B：二进制；O：八进制；X：十六进制 B“1_1101_1110” --二进制数数组，长度是9 X“AD0” --十六进制数数组，长度是12 2.1.3 VHDL文字规则—标识符 用来定义常数、变量、信号、端口、子程序或参数的名字。 VHDL的基本标识符就是这样的字符串： 以英文字母开头 不连续使用下划线“_”，不以下划线“_”结尾的 由26个大小写英文字母、数字0～9以及下划线“_”组成 标识符中的英语字母不分大小写。 VHDL的保留字不能用于作为标识符使用。 VHDL ’93标准还支持扩展标识符，但是目前仍有许多VHDL工具不支持扩展标识符。 2.1.4 VHDL文字规则—下标名 下标名的语句格式如下： 标识符（表达式） z = b (3 ) 标识符必须是数组型的变量或信号的名字，表达式所代表的值必须是数组下标范围中的一个值，这个值将对应数组中的一个元素。 2.1.5 VHDL文字规则—段名 段名即多个下标名的组合，段名将对应数组中某一段的元素。段名的表达式是： 标识符（表达式 方向 表达式） SIGNAL b ：STD_LOGIC_VECTOR（4 DOWNTO 0） 1、VHDL语言客体—常数 使设计实体更容易阅读和修改 常量是一个恒定不变的值,常数名的赋值（说明）通常在程序的开始前进行，且只能赋值一次 常量的定义形式如下： CONSTANT 常量名：数据类型﹕=表达式； CONSTANT FBUS﹕BIT_VECTOR﹕=“0101”； CONSTANT VCC﹕REAL﹕=5.0； CONSTANT DELY﹕TIME﹕=25ns； 定义的常量数据类型必须与表达式的数据类型一致 . 如⑵中的5.0若变为5正确否? 可以是标量类型(实数、整数、枚举和时间)或复合类型(数组和记录) 不能是文件类型(File)或存取类型(Access)。 VHDL语言客体—常数 可以在实体、结构体、程序包、块、进程和子程序中定义。 在包集合中定义的常量可以暂不设具体数值，它可以在包体中设定。 常量的使用范围取决于它被定义的位置 2、VHDL语言客体—变量 是一个局部量，只能在进程和子程序(过程和函数)中使用。 变量不能将信息带出对它作出定义的当前设计单元。 变量的赋值是一种理想化的数据传输，是立即发生，不存在任何延时的行为。 常用在实现某种算法的赋值语句中,赋值符号为“：=” 语法格式： VARIABLE 变量名：数据类型：=初始值； VARIABLE A：INTEGER； --定义A为整数型变量 VARIABLE B，C：INTEGER：=2； --定义B和C为整型变量，初始值为2 3、VHDL语言客体—信号 类似于连接线，可以作为模块间的信息交流通道 信号及其相关的语句描述了硬件系统的基本特征 如硬件系统运行的并行性；信号传输过程中的惯性延时特性；多驱动源的总线行为等。 信号的定义格式如下： SIGNAL 信号名： 数据类型﹕=初始值； 初始值仅在VHDL的行为仿真中有效,逻辑综合无效 信号代入符号为“=”,但是赋初值符号为“：=” 信号赋值不立即生