第8讲VHDL语言构造体的描述方式.ppt

第4章 VHDL语言构造体的 描述方式;所谓构造体的行为描述(Behavioral Descriptions)，就是对整个系统的数学模型的描述。行为描述在EDA工程中称为高层次描述或高级描述 。 在行为描述方式的程序中大量采用算术运算、关系运算、惯性延时、传输延时等难于进行逻辑综合和不能进行逻辑综合的VHDL语句。 采用行为描述方式的VHDL语言程序，在一般情况下只能用于行为层次的仿真，而不能进行逻辑综合。;在VHDL语言中一些专门用于描述系统行为的语句： 代入语句 延时语句 多驱动器描述语句 GENERIC语句;代入语句是VHDL语言中进行行为描述的最基本的语句。 代入语句最普遍的格式为： 信号量 = 敏感信号量表达式；; 例如： （1）a=b; 该语句的功能是a得到b的值，b为敏感量，b值发生变化时，该语句执行； （2）z=a NOR（b NAND c）; 3个敏感量a,b,c,无论哪一个的值发生变化时，该代入语句被执行； （3）a=b AFTER 5ns; 当b发生变化5ns以后才代入到信号a。 ;例4-1 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY and2 IS PORT (a,b:IN STD_LOGIC; y:OUT STD_LOGIC); END and2; ARCHITECTURE and2_behaviour OF and2 IS BEGIN y = a AND b AFTER 5 ns; END and2_behaviour; 例4-2 四选一电路; 在VHDL语言中，存在两种延时类型：惯性延时和传输延时。这两种延时常用于VHDL语言的行为描述方式。;在惯性模型中，系统或器件输出信号要发生变化必须有一段时间的延时，这段延时时间常被称为系统或器件的惯性或称惯性延时。 在VHDL语言中，语句中如果不作特别说明，产生的延时一定是惯性延时。 特点：当一个系统或器件的输入信号变化周期小于它的惯性延时时，其输出保持不变。 几乎所有器件都存在惯性延时，因此，硬件电路的设计人员为了逼真地仿真硬件电路的实际工作情况，在代入语句中总要加上惯性延时时间的说明。例如： a=b AFTER 5ns; 惯性延时说明只在行为仿真时有意义，逻辑综合时将被忽略，或者在逻辑综合前必须去掉延时说明。;传输延时常用于描述总线延时、连接线的延时及ASIC芯片中的路径延时。 传输延时不是缺省的，必须在语句中明确说明。 举例： ;在VHDL语言中，创建一个驱动器可以由一条信号代入语句来实现。当有多个信号并行输出时，在构造体内部必须利用代入语句，对每个信号创建一个驱动器。 多个驱动器的输出连接到同一条信号线时，由判决函数决定输出哪一个值。 多驱动器的构造体应按如下方式描述： ARCHITECTURE sample OF sample IS BEGIN a=b AFTER 5ns; a=d AFTER 5ns; END sample ;;GENERIC语句用不同层次设计模块之间信息的传递和参数的传递，可用于位矢量的长度、数组的位长、器件的延时时间等参数的传递。这些参数除整数类型外，其他数据类型不能综合。 使用GENERIC语句易于使器件模块化和通用化。有些模块其逻辑关系是明确的，但是由于半导体工艺、半导体材料的不同，而使器件具有不同的延时、不同的上升沿和下降沿。为了简化设计，对该模块进行通用设计，参数根据不同材料、工艺待定。这样设计它的通用模块，用GENERIＣ语句将参数初始化后，即可实现不同材料、工艺的电路模块的仿真和综合了。;GENERIC语句用法举例，例4-4 ENTITY and2 IS GENERIC (rise，fall： TIME)； --参数类型说明 PORT (a，b： IN BIT； c： OUT BIT)； END and2； ARCHITECTURE generic_example OF and2 IS SIGNAL t： BIT； BEGIN t= a and b； c= t AFTER (rise) WHEN t=1‘ ELSE