第三部分3：VHDL语言-数据类型与操作符.pdf

可编程逻辑器件与VHDL设计技术 第三部分：VHDL语言（3 ） 北京理工大学雷达技术研究所 陈禾 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 本节内容 数据对象 数据类型 运算操作符 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 标识符的命名规则（短标识符） 有效字符：英文字母，数字和下划线 必须以英文字母打头 下划线的前后都必须有英文字母或数字 短标识符不区分大小写 不允许使用系统保留字作为用户自定义标 识符 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 VHDL语言的数据对象 数据对象也称客体(Object),主要有三种: 信号（signal） 变量（variable） 常量（constant） 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 VHDL语言的数据对象 常数(constant):是一个固定的值，常数说明 就是对某一常数名赋予一个固定的值 句法:constant 常数名:数据类型:=表达式; 例: constant VCC : real := 5.0; 变量(variable):只能在进程语句、函数语句 和过程语句结构中使用，是一个局部量 句法:variable 变量名:数据类型约束条件:=表达式; 例:variable x,y : integer; variable count : integer range 0 to 255 := 10; 信号(signal):电路内部硬件连接的抽象 句法:signal 信号名:数据类型约束条件:=表达式; 例:signal clk : std_logic := ‘1’; 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 VHDL语言的数据对象 信号和变量区别 变量 “ :=” 变量值一经赋值就变成新的值 变量值可传递给信号 信号 “=” 信号量的值将进程语句最后所带入的值作为最 终代入值 信号值不能传递给信号 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 VHDL语言的数据对象 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 数据对象定义举例 constant delay : time := 10 ns; Contant fbus: bit_vector:=“0101”; variable sum : real; signal clock : bit; Signal ground : bit :=`0`; 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 数据对象 端口默认类为信号 信号和变量都能够连续被赋值 常量只能在说明时被赋值 不能通过赋值更新文件内容 如果在说明信号或变量时没有指定初始 值，系统则认为取默认值，即该类型的最 左值或最小值 可以采用函数调用方式给对象赋值 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 数据类型和子类型 在VHDL语言中信号、变量、常数都要指 定数据类型 VHDL具有丰富的数据类型，这使得 VHDL能够创建高层次的系统和算法模型 VHDL是强类型语言，每一个对象具有1个 类型且只能具有那个类型的值 操作类型与对象类型要匹配 标准数据类型和用户自定义类型 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 标准数据类型 整数类型integer 实数类型real 布尔类型boolean 位类型bit和位矢量bit_vector 字符character和字符串string 警告级别类型severity_level 自然数natural和正整数positive 物理类型time 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 标准数据类型 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 标准数据类型说明 整数不能看作是位矢量，也不能按位来进 行访问，对整数不能用逻辑操作符。 当需要进行位操作时，可以用转换函数， 将整数转换成位矢量。 部分EDA工具对以上规定有所突破 建议：用位矢量描述数据对象。 可编程逻辑器件与VHDL设计技术 标准数据类型说明 数据类型限定 任何一个信号和变量都必须落入区间约束中所说 明的值