VHDL的基本描述语句

1、VHDL的基本描述语句有并行语句(Concurrent Statements)和顺序语句(Sequential Statements) 两大类(如表8-3 所示)。在系统设计中，这些基本描述语句从不同侧面完整地描述了数字系统 的硬件结构和基本逻辑功能。表 8-3VHDL 的并行语句和顺序语句序号并行语句顺序语句1并行信号赋值语句赋值语句2进程语句PROCESS流程控制语句 IF,CASE,LOOP,NEXT,EXIT3块语句BLOCK等待语句WAIT4元件例化语句MAP子程序调用语句PROCEDURE,FUNTION5生成语句GENERATE返回语句RETURN6并行过程调用语句空操作语句NU

2、LL并行语句用于表示算法模块间的连接关系，相互之间无次序关系，它们是并行执行的，与书写顺序无关。VHDL的结构体由若干相互联系的并行描述语句组成，如图8-3所示。并行描述语句在结构体中的语法格式如下：ARCHITECTURE结构体名OF实体名IS说明语句BEGIN并行语句END ARCHITECTURE 结构体名；EN& ARCHTTECTIHE罔話 结构廉中的并行语句模块并行描述语句主要有：并行信号赋值语句(Concurrent Signal Assignments)、进程语句(Process Statements)、块语句(Block Statements)、元件例化语句(Componen

3、t Instantiations)、生成语 句(Generate Statements)及并行过程调用语句(Concurrent Procedure Calls)等六种。其中，进 程语句和块语句是两种最主要、最常用的并行描述语句。本节介绍这六种并行描述语句及其功能。一、进程语句(TOP)进程 PROCESS 语句本身是并行描述语句，但却包含一系列顺序描述语句。所以，设计中各个 进程是并行执行，而各进程内的顺序描述语句却是按顺序执行。进程与其他部分的通信，是通过从进程外的信号或端口中读取或者写入值来完成。进程语句的语 法格式如下：进程名称：PROCESS (敏感表)进程声明BEGIN顺序语句EN

4、D PROCESS 进程名称；其中，进程声明是对子程序、类型、常量和变量等的说明；敏感表(Sensitivityist)是所有敏 感信号(包括端口)的列表；敏感表的语法格式为：信号名称，信号名称所谓进程对信号敏感，是指当信号发生变化时，能够触发进程中语句的执行。这种敏感方式有两 种：显式敏感表形式和WAIT语句形式。如果进程包含wait或者ifevent语句，必定包含时序组 件。此时， IEEE VHDL 不允许有敏感表存在。所以，进程语句也为时序算法提供一种自然的手 段。二、块语句(TOP)块 BLOCK 语句把几个并行语句打包成结构体的子模块,成为结构体中的一个单独块区域。块语 句由一系列

5、并行描述语句构成。块语句的语法格式如下：块名称： BLOCK (表达式) 块声明BEGIN并行语句END BLOCK 块名称；其中，表达式是块的保护(Guard)条件；块声明是对子程序、类型、常量、信号和组件等的说 明。三、并行信号赋值语句(TOP)并行信号赋值语句与包含顺序赋值语句的进程等价。并行信号赋值语句为被赋值的信号定义了新 的驱动源。并行信号赋值语句有：简单信号赋值语句、条件信号赋值语句和选择信号赋值语句三 种。简单信号赋值语句是 VHDL 并行语句结构的最基本的单元。它的语句格式如下：赋值目标= 表达式其中，赋值目标是接受表达式的值的信号，它的数据类型必须与表达式的数据类型一致。条

6、件信号赋值语句与进程中的 IF 语句相同，它们有十分相似的顺序性。条件信号赋值语句的语 法格式如下：赋值目标 = 表达式 WHEN 赋值条件 ELSE表达式执行条件信号语句时，每一赋值条件是按书写次序逐项测定的。一旦发现赋值条件=TRUE，立 即将表达式的值赋给赋值目标变量。这里的赋值条件的数据类型是布尔量，当为真时表示满足赋 值条件。注意，条件赋值语句中的 ELSE 不可省；最后一项表达式可以不跟条件子句，表示以上各条件 都不满足时则将此表达式赋予赋值目标信号。选择信号赋值语句的语法格式如下：WITH 选择表达式 SELECT赋值目标信号=表达式 WHEN 选择值表达式 WHEN 选择值其中

7、，选择值是目标信号被赋对应表达式的值的条件，当选择表达式等于某个选择值时，赋值目 标信号被赋对应表达式的值。所以，虽然选择信号赋值语句不能在进程中使用，但其功能却与进程中的 CASE 语句的功能相 似。需要注意的是：选择值不能重叠；并且必须包容所有的条件。它的最后选择值可以是 OTHERS。四、组件例化语句(TOP)组件例化 MAP 语句已经在本章第二节中介绍过。组件例化是为了定义一个设计层次或者建立一 个 VHDL 网表。这里从并行描述语句的角度，对它作更细节的说明。组件例化语句的语法结构 如下：实例名称：组件名称 PORTMAP（端口名称=表达式,端口名称=表达式 ）；其中，实例名称是该组

8、件的实例的名称；组件名称是端口映射组件的名称；表达式是一个信号名、 索引名、片段名或者集合，指示组件端口的连接方法；端口映射将组件的各端口与当前实体中信 号值表达式连接起来。五、生成语句（TOP）生成GENERATE语句用于复制并行描述语句（如组件、进程或者块）的若干备份。生成语句有 两种形式。（一）FOR.GENERATE 语句形式FOR.GENERATE语句用离散的范围决定备份的数目。它描述重复模式。它的语法格式如下：标号：FOR标志符IN范围GENERATE说明BEGIN并行语句ENDGENERATE 标号；其中，标号是该语句的名称，用于建立嵌套生成语句；标志符自动由生成语句本身说明，并且是 局部的，只存在于该语句内；范围必须是可计算的整数范围，用to或者downto。（二）IF .GENERATE 语句形式IF .GENERATE语句有条件地生成0或者1个备份。它描述一个结构中的例外情形。它的语法 格式如下：标号： IF 条件表达式 GENERATE说明BEGIN并行语句END GENERATE 标号；其中，标号是该语句的名称；表达式是求值结果为布尔型的任何表达式；并行语句可以是任意并 行描述语句，包括别的生成语句。六、并行过程调用语句（TOP）并行过程调用语句可