VHDL语言入门精讲课件.ppt

VHDL入门 一、VHDL简介 二、VHDL程序的基本结构 三、结构体的四种描述方式 四、结构体的三种子结构描述 五、VHDL的对象、数据类型及运算操作符 一、VHDL简介 1、什么是VHDL？ HDL—Hardware Description Language—硬件描述语言—描述硬件电路的功能、信号连接关系及定时关系的语言。 VHDL—Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language—超高速集成电路硬件描述语言 2、VHDL的历史 20世纪80年代初提出VHDL 1987年IEEE发布了IEEE 1076标准 1993年更新为IEEE 1164标准 1995年我国国家技术监督局指定的《CAD通用技术规范》推荐VHDL作为我国电子设计自动化硬件描述语言的国家标准。 3、VHDL的特点 ①?功能强大，设计灵活； ② 强大的硬件描述能力； ③ 设计与工艺无关； ④ 易于共享与复用； ⑤ 支持广泛； ⑥不具有描述模拟电路的功能 4、学习VHDL的注意事项 牢记 VHDL是硬件描述语言，不能把它当成纯软件语言来掌握，它的描述与硬件有密切联系。 5、VHDL语句的一些规定 （1）在VHDL中，字母的大、小写没有区别（单引号内的字符常数和双引号内的字符串除外）； （2）以分号“；”作为语句结束的标志； （3）注释行以双短线“- -”开始； VHDL语句的一些规定 （4）各种名称的命名规则： ①名称由字母、数字和下划线组成； ②名称的第一个字符必须是字母； ③名称的最后一个字符不能是下划线，也不能连用下划线； ④命名不能与VHDL的保留字或关键字相同。 二、VHDL程序的基本结构 例1、1位全加器的VHDL描述： ENTITY adder IS PORT( a, b,cin : IN BIT; s ,co : OUT BIT); END adder; ARCHITECTURE a OF adder IS BEGIN s=a XOR b XOR cin; co=((a XOR b) AND cin) OR (a AND b); END a; （一）VHDL相关语句说明 1、实体(Entity ) ENTITY 实体名 IS [类属参数说明] [端口说明] END 实体名; （一）VHDL相关语句说明 3、类属参数说明 用来为设计实体指定参数,如定义端口宽度、器件延时等。 4、端口说明 描述端口的名称、模式和数据类型。 端口: 实体的每一个输入、输出信号称为端口，对应于硬件电路图或芯片的一个引脚。 端口说明 PORT（端口名[，端口名]：模式 数据类型； ┇ 端口名[，端口名]：模式 数据类型）； 端口的五种模式 ①?输入模式(IN) ②?输出模式(OUT) ③?双向模式(INOUT) ④?缓冲模式(BUFFER) 数据类型 说明经过端口的信号的数据类型。 VHDL是一种强类型语言，有10种标准的数据类型，还可以由用户自定义数据类型。 BIT（位，可取值为‘0’或‘1’ ）类型是VHDL的预定义类型，使用此类型时无需特别说明。 当使用非预定义的数据类型时，必须用库和程序包调用语句来为程序的编译指明所使用的数据类型的定义在哪里。 库和程序包的调用 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY adder IS PORT( a, b,cin : IN STD_LOGIC; s ,co : OUT STD_LOGIC); END adder; 2、结构体 ARCHITECTURE 结构体名 OF 实体名 IS [结构体说明部分]； BEGIN 并行处理语句； END结构体名; 2、结构体 结构体名：对本结构体的命名。 结构体说明部分：对结构体内部所使用的信号、常数、数据类型和函数进行定义； 并行处理语句：具体描述了结构体的行为和结构。 设计实体 3、VHDL程序的五个组成部分 1、? 实体(Entity ) 描述所设计的系统的外部接口信号。 2、? 结构体(Architecture Body) 描述系统内部的结构和行为。 3、? 程序包(Package) 存放各个设计模块都能共享的数据类型、信号和常数的定义以及函数和过程的定义等。 VHDL程序的五个组成部分 4、? 库(Library) 存放已经编译的实体、结构体、程序包和配置的定义。 5、? 配置(Configuration) 描述实体与结构体之间