硬件描述语言第六讲

硬件描述语言及器件 教材 任勇峰等编著 VHDL与硬件实现速成 主讲教师 刘文怡 08 09学年第1学期 教学安排 第1讲 VHDL概述及其开发环境第2讲 VHDL的基本元素第3讲 VHDL的进程第4讲 其它并行语句第5讲 VHDL实例剖析第6讲 VHDL的顺序描述语句第7讲 结构体的描述风格第8讲 计数器和状态机第9讲 不同风格的状态机举例第10讲 VHDL综合举例 第6讲 VHDL的顺序描述语句 1并行语句回顾2顺序语句如何体现顺序3条件语句4选择语句5循环语句 1并行语句回顾 进程名 process 敏感信号1 敏感信号2 说明区 beginendprocess 进程名 u0 and2PORTMAP d0 d1 t0 u0 and2PORTMAP a d0 b d1 c t0 y awhens 00 elsebwhens 01 elsecwhens 10 elsed withsselecty awhen 00 bwhen 01 cwhen 10 dwhenothers libraryIEEE useIEEE std logic 1164 all entityVposDffisport CLK CLR D inSTD LOGIC Q QN outSTD LOGIC endVposDff architectureVposDff archofVposDffisbeginprocess CLK CLR 保证在D发生变化时进程无响应beginifCLR 1 thenQ 0 QN 1 elsifCLK eventandCLK 1 thenQ D QN notD endif endprocess endVposDff arch CLR CLK D Q QN 进程语句 PORTMAP语句 a b c carr sum a b cin carr sub 条件代入语句 when else语句的语法格式为 if 目标信号 表达式1when条件1else表达式2when条件2else 表达式n 1when条件n 1else表达式n 语法说明 具有顺序性 优先权 顺序不能掉换执行该语句时 只有条件满足时才将条件前面的表达式的值赋给目标信号 只有不满足该条件时才去判断下一个条件 条件表达式的结果应为布尔型数据 最后一个表达式后面没有when子句 条件代入语句举例 条件代入语句举例 选择代入语句 选择代入语句举例 2顺序语句如何体现顺序 体现的是空间顺序 而不是时间顺序 整个 顺序语句的执行只能是用 时刻 来描述把每条语句理解为一片电路 在顺序结构中 不执行 的电路也是存在的 3条件语句 首先回顾条件代入语句 条件语句 if then else语句if条件then语句 else语句 endif if then语句if条件then语句 endif 条件语句 if then elsif else语句if条件then语句 elsif语句 else语句 endif 条件语句举例 例3 11 entityprocess ifisport s instd logic vector 1downto0 p outstd logic endprocess if architectureprocess if archofprocess ifisbeginprocess 无条件执行beginifs 00 thenp 0 elsifs 01 thenp 1 elsifs 10 thenp 1 elsep 0 endif endprocess endprocess if arch 条件语句小结 If后是条件表达式 记住单信号匹配常量为 字符 如a 1 而信号向量匹配常量为 字符串 如s 00 条件是有优先级的 多个条件都可满足时 执行排在最前面的条件 If else endif容易记住 但 elseif 的拼写是错的 正确的是 elsif 复杂的条件一定要加括号明确优先级 If语句不能直接用于结构体 但条件代入语句可以 If语句可用于process中 4选择语句 case选择信号iswhen条件选择值1 语句组1 when条件选择值2 语句组2 whenothers 语句组n endcase 选择语句对比选择代入语句 withsselecty awhen 00 bwhen 01 cwhen 10 dwhenothers casesiswhen 00 yyyy d endcase 代入号右边是逗号分隔的多种条件和取值 选择条件的多种表示形式 Case语句中的when主要有以下四种表达形式 1 when条件选择值 语句 2 when条件选择值 条件选择值 条件选择值 语句 3 when条件选择值to条件选择值 语句 4 whenothers 顺序语句 选择语句举例 例3 13 请参考教材45页 小结 选择语句要做到把所有条件都考虑进去 否则会使整个逻辑进入不确定状态 解决方法 whenothers各条件地位等同 无优先顺序 除others外可以互换 5循环语句 for loop语句语法格式为 循环标号 for循环变量in变化范围loop命令语句 endloop 循环标号 while语句语法格式为 循环标号 while条件loop命令语句 endloop 循环标号 循环语句 For loop语句用于循环次数确定的循环 while loop用于由条件约束的循环 不作要求 对比for generate和for loop 二者的效果是一样的 但前者可以用于结构体 后者不能 只能用于进程 循环变量不必定义 不能给循环变量赋值 但可以把循环变量的值作为赋值源 循环语句举例 entityfuzhiisport cp instd logic a instd logic vector 3downto0 y outstd logic vector 3downto0 endfuzhi architecturebehaveoffuzhiissignalq std logic vector 3downto0 beginprocess cp beginifcp eventandc