《VHDL的运算符》PPT课件.ppt

第11讲VHDL的运算符2,本讲知识点：关系运算符并置运算符,3、关系运算符：操作符功能操作数类型等于任何数据类型/=不等于任何数据类型大于integer、real、bit、std_logic等及其一维向量=大于等于integer、real、bit、std_logic等及其一维向量,注意：（1）关系运算符运算的最后结果总是布尔类型（2）关系运算符两边的数据类型必须相同，但是位的长度不一定相同。（3）对位矢量数据进行比较时，比较从最左边的位开始，自左至右进行比较的。在位长不同的情况下，只能按自左至右的比较结果作为关系运算的结果。,上例a的值位10，而b的值位7，a应该比b大。但是，由于位矢量是从左至右按位比较的，当比较到次高位时，a的次高位为“0”而b的次高位为“1”，故比较结果b比a大。这样的比较结果显然时不符合实际情况的。,例1：SIGNALa:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);SIGNALb:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);ab)THENELSE,为了能使位矢量进行关系运算，在包集合“STD_LOGIC_UNSIGNED”中对“STD_LOGIC_VECTOR”关系运算重新作了定义，使其可以正确的进行关系运算。注意在使用时必须首先说明调用该包集合。当然，此时位矢量还可以和整数进行关系运算。在关系运算符中小于等于符“=”和代入符“=”时相同的，在读VHDL语言的语句时，应按照上下文关系来判断此符号到底时关系符还是代入符。,例2：比较下面3组二进制数的大小：“1011”和“101011”；“1”和“011”；“101”和“110”下面是VHDL关系运算的结果：“1011”“101011”“1”“011”“101”“110”为了能使其正确地进行关系运算，在包集合“std_logic_unsigned”和“std_logic_signed”中对关系运算符重新做了定义，使用时必须要调用这些程序包。,【例3】位矢量比较ENTITYrel_1ISPORT(a:INBIT_VECTOR(0TO2);b:INbit_vector(0to1);m:OUTBOOLEAN);ENDrel_1;ARCHITECTUREexampleOFrel_1ISBEGINm=(a=b);ENDexample;,【例4】无符号数比较libraryieee;useieee.std_logic_arith.all;entityueisport(a,b:inunsigned(1downto0);m:outboolean);endue;architectureexofueisbeginm=b);endex;,【例4】有符号数比较libraryieee;useieee.std_logic_arith.all;entityreisport(a,b:insigned(1downto0);m:outboolean);endre;architectureexofreisbeginm=b);endex;,综合实例：libraryieee;useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_unsigned.all;useieee.std_logic_signed.all;entitycnt10isport(a,b:inunsigned(3downto0);c,d:insigned(3downto0);rab:outunsigned(3downto0);rcd:outsigned(3downto0);ru,rs:outboolean);end;architecturertlofcnt10isbeginrabb);rsd);end;,并置运算符并置运算符“&”用于位的连接。例如，将4个位用并置运算符“&”连接起来就可以构成一个具有4位长度的位矢量。两个4位的位矢量用并置运算符“&”连接起来就可以构成8位长度的位矢量。图3-1就是使用并置运算符的实例。,图3-1使用并置运算符的实例,在图3-1中，en是b(0)b(3)的允许输出信号，而y(0)y(7)中存在如下关系:y(0)=b(0)y(1)=b(1)y(2)=b(2)y(3)=b(3)y(4)=a(0)y(5)=a(1)y(6)=a(2)y(7)=a(3),这种逻辑关系用并置运算符就很容易表达出来:tmp_b=bAND(en&en&en&en)；y=a&tmp_b；第一个语句表示b的4位位矢量由en进行选择得到一个4位位矢量的输出。第二个语句表示4位位矢量a和4位位矢量b再次连接(并置)构成8位位矢量y输出。位的连接也可使用集合体的方法，即将并置符换成逗号就可以了，例如:tmp_ben，0=en)；或tmp_ben)；在指定位的脚标时，也可以用“OTHERS”来说明:tmp_ben)；要注意，在集合体中“OTHERS”只能放在最后。假若b位矢量的脚标b(2)的选择信号为“0”，其他位的选择信号均为en。那么此时表达式可写为tmp_b0，OTHERS=en)；