VHDL语言第章可编程逻辑

第2章VHDL硬件描述语言（一）一、基本结构二、语言要素三、顺序语句四、并行语句一、基本结构1、实体2、结构体基本结构VHDL设计VHDL文件库及程序包（Packages）声明在设计或实体中将用到的常数，数据类型，元件及子程序等实体（Entities）

声明到其实体及其设计的接口，即定义本设计的输入/出端口结构体（Architectures）

定义了实体的实现。即电路的具体描述基本结构/举例说明例、一个一位二进制全加器设计。半加器全加器H_ADDERABSOCOABCOSO&&H_ADDERABSOCOH_ADDERABSOCOAINBINCYSUMCINDEFABCF_ADDERAINBINSUMCYCIN基本结构/举例说明/VHDL语言描述或门LIBRARYIEEE；--库，程序包调用USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；ENTITYMYOR2IS--实体OR2描述PORT(A,B:INSTD_LOGIC；C:OUTSTD_LOGIC)；ENDMYOR2；ARCHITECTUREART1OFMYOR2ISBEGIN--结构体描述C<=AORB；ENDART1；ABC基本结构/举例说明/VHDL语言描述半加器描述LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYH_ADDERIS--实体H_ADDER描述PORT(A,B:INSTD_LOGIC;CO,SO:OUTSTD_LOGIC);ENDH_ADDER;ARCHITECTUREART2OFH_ADDERISBEGIN--结构体描述SO<=(AORB)AND(ANANDB);CO<=NOT(ANANDB);ENDART2;H_ADDERABSOCO基本结构/举例说明/VHDL语言描述全加器LIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；ENTITYF_ADDERIS--实体F_ADDER描述PORT(AIN，BIN，CIN:INSTD_LOGIC；CY，SUM:OUTSTD_LOGIC)；ENDF_ADDER；ARCHITECTUREART3OFF_ADDERISCOMPONENTH_ADDER--元件调用声明PORT(A，B:INSTD_LOGIC；CO，SO:OUTSTD_LOGIC)；ENDCOMPONENT;基本结构/举例说明/VHDL语言描述COMPONENTMYOR2PORT(A,B:INSTD_LOGIC；C:OUTSTD_LOGIC)；ENDCOMPONENT；SIGNALD，E，F：STD_LOGIC；--信号申明BEGIN--元件连接申明U1：H_ADDERPORTMAP(A=>AIN，B=>BIN，CO=>D，SO=>E);U2：H_ADDERPORTMAP(A=>E，B=>CIN，CO=>F，SO=>SUM)；U3：OR2PORTMAP(A=>D，B=>F，C=>CY)；ENDART3；基本结构/举例说明/VHDL语言描述元件连接对照U1：H_ADDERPORTMAP(A=>AIN,B=>BIN,CO=>D,SO=>E);U2：H_ADDERPORTMAP(A=>E,B=>CIN,CO=>F,SO=>SUM)；U3：MYOR2PORTMAP(A=>D,B=>F,C=>CY)；H_ADDERABSOCOH_ADDERABSOCOAINBINCYSUMCINDEFABC基本结构/举例说明/VHDL语言描述说明该设计包括三个实体OR2——2输入或门；H_ADDER——半加器；F_ADDER——全加器。其中：F-ADDER是顶层实体，其它两个实体（子实体）为顶层实体服务。每个实体含有：库、程序包和结构体。结构体对实体功能进行定义。实体定义的元件可以通过COMPONENT…ENDCOMPONENT元件调用申明，PORTMAP（）元件例化，信号SIGNAL的定义以及引脚连线进行元件装配。基本结构/实体VHDL设计VHDL文件程序包（Packages）声明在设计或实体中将用到的常数，数据类型，元件及子程序等实体（Entities）

声明到其他实体及其他设计的接口，即定义本设计的输入/出端口结构体（Architectures）

定义了实体的实现。即电路的具体描述基本结构/实体实体是一个设计实体的表层设计单元，其功能是对这个设计实体与外部电路进行接口描述，它规定了设计单元的输入输出接口信号或引脚，是设计实体经封装后对外的一个通信界面。VHDL表达的所有设计均与实体有关，实体是设计中最基本的模块。实体中定义了该设计所需的输入/输出信号，信号的输入/输出类型被称为端口模式，同时，实体中还定义他们的数据类型。实体说明单元的常用语句结构如下：ENTITY实体名IS【GENERIC(类属表)；】【PORT(端口表)；】——常用END实体名；基本结构/实体/类属类属（GENERIC）类属参数为设计实体和外部环境之间提供静态数据传输通道，实际上就是整个设计中所要使用的一个常数。一般用来规定端口的大小、I/O引脚的指派、实体中子元件的数目和实体的定时特性。类属参数说明语句必须放在端口说明语句前面。类似于C语言中的“＃define”。书写格式如下：GENERIC(常数名：数据类型[：=设定值];常数名：数据类型[：=设定值];…常数名：数据类型[：=设定值]);注意：最后一个类属定义后面，不可加“；”。基本结构/实体/端口端口（PORT）书写格式如下：PORT(端口名：端口模式 数据类型;…端口名：端口模式 数据类型);端口名是赋给每个外部引脚信号的名称，由设计者自行命名，在实体中唯一；端口模式常用的有4种：IN：只可输入的引脚；OUT：只可输出的引脚；INOUT：双向引脚；BUFFER：输出引脚，但同时用作内部输入和反馈。注意：最后一个端口定义后面，不可加“；”。基本结构/实体/举例说明ENTITYMYENTISGENERIC(WIDTH:INTEGER:=16);PORT(CLK:INSTD_LOGIC;ADBUS:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(WIDTH-1DOWNTO0));ENDMYENT;如果改变了类属WIDTH的值，结构体中所有相关的定义将同时改变，由此将改变整个设计实体的硬件结构。基本结构/结构体VHDL设计VHDL文件程序包（Packages）声明在设计或实体中将用到的常数，数据类型，元件及子程序等实体（Entities）

声明到其他实体及其他设计的接口，即定义本设计的输入/出端口结构体（Architectures）

定义了实体的实现。即电路的具体描述基本结构/结构体结构体是对实体功能的具体描述，因此它一定要跟在实体的后面。一个完整的、能够被综合实现的VHDL设计必须有一个实体和对应的结构体。一个实体和其对应结构体可构成一个完整的VHDL设计。一个实体可对应一个结构体或多个结构体。语句格式如下：ARCHITECTURE结构体名OF实体名IS【定义语句】内部信号、常数、数据类型，函数等的定义GEGIN【并行处理语句】【进程语句】END结构体名;实体名必须是所在设计实体的名字，自行命名结构体名。基本结构/结构体结构体（Architecture）声明区（Declarations）信号声明；声明用于该结构体的类型，常数，元件，子程序。并发语句信号赋值(SignalAssignments)计算结果，并赋值给信号元件例化（ComponentInstantiations）调用另一个实体所描述的电路。即元件调用过程调用(ProcedureCalls)调用一个预先定义好的一个算法。进程（Processes）定义一个新算法实现电路功能。进程中只有顺序语句，语句按放置的顺序执行。基本结构/结构体/举例说明ARCHITECTUREbehaveOFcntm16ISBEGINco<=‘1’when(qcnt=“1111”andci=‘1’)else

‘0’;PROCESS(clk，nreset) --进程（敏感信号表）BEGINIF(nreset='0')THEN--顺序语句qcnt<="0000"; ELSIF(clk'EVENTANDclk='1')THENif(ci='1')thenqcnt<=qcnt+1;endif;ENDIF;

ENDPROCESS;ENDbehave;基本结构/实体与结构体之间的关系整个芯片→一个完整的VHDL设计程序；芯片外部（外壳＋引脚）→实体引脚→端口芯片内部（电路）→结构体二、语粘言要素1、文字姥规则2、数笔据对象3、数俊据类型4、运镇算符文字规散则/关键字关键字——VH语DL中有余许多保留躁字，它们傻在程序中既有特殊的示含义。设塔计者不能使用这些关蝴键字作离为自己绩的标识塞符。ABSDOWNTOLIBRARYPOSTPONEDSRLACCESSSLSELINKAGEPROCEDURESUBTYPEAFTERELSIFLITERALPROCESSTHENALIASENDLOOPPURETOALLENTITYMAPRANGETRANSPORTANDEXITMODRECORDTYPEARCHITECTUREFILENANDREGISTERUNAFFECTEDARRAYFORNEWREJECTUNITSASSERTFUNCTIONNEXTREMUNTILATTRIBUTEGENERATENORREPORTUSEBEGINGENERICNOTRETURNVARIABLEBLOCKGROUPNULLROLWAITBODYGUARDEDOFRORWHENBUFFERIFONSELECTWHILEBUSIMPUREOPENSEVERITYWITHCASEINORSIGNALXNORCOMPONENTINERTIALOTHERSSHAREDXORCONFIGURATIONINOUTOUTSLACONSTANTISPACKAGEALLDISCONNECTLABELPORTSRA文字规则掠/标识符标识符—当—由大小本写英文字子母、阿拉招伯数字和始下划线组致成使用时注籍意以下几饰点：VHDL瓦不区分大扶小写；标识符体必须以泪字母开初头；下划线故不能放但在结尾促；下划线哲不能连斜用；不能使笔用关键杆字；不同的稻综合系边统还定漏义了各识自的子邪程序，屯子程序柳名也不贱能作为倍标识符纷。例如：合法：球rs_咏a_1刷、sh躁ow_花new掩_st接ate纷、CO耀UT不合法：淋2as、女_ab1晓、a__萌cd、o翠ut文字规则看/数字型贴文字整数文触字：都滩是十进躺制的数例如：4帽56,1木34E2嘉(=13疾400)庭,8_1坦23_4沈56_7析89,0注意：“_”肿——为了规提高数字阻的可读性悦，相当于羽一个空的搞间隔符，令没有其它任意义，不枣影响数值宾。实数文暴字：十架进制数勿+小数倘点例如：忧23.悼4,1辣_23撤4.5貌67,僚123荒.45应E-2宪(=1饥.23裹45)窝,0.片0以数制供基数表况示的文窄字：基备数：2针～16进制基歪数(十进板制数)踏＃数值文字＃E指数(十进岁制数，理若是0橡可省略刑)，例南如10#咽170贝#=1肌70×序1002#11拨11_1怀110#核=254该×2016#盒E#E竞1=1哭6#E浆0#=忙224怨=14舱×16116#漠F.0吃1#E顺+2=浇16#地F01市#=3阿841随.00文字规则第/字符串型寒文字字符——用‘强’引近起来的A缠SCII浙字符，可慌以是数值窃、符号和垄字母。字符串——是一拢维的字符酒数组，必万须放在“霉”中旅。VHDL挥中有两种推类型的字圆符串：文字字符串筛——用萌“”引潜起来的剂一串文锄字。例讲如“VHD端LS淡YMBO校L”、“时abcd容”数位字符串廊——也练称位矢量、位串，是被“鼠”引起来俘的数字序笛列，其前愧加上数制所基数说明街符，实际颠上是预定初义的数据施类型BI架T的一维声数组。例抹如二进制：污B“0万110_城1110嫌”八进制：普O“1皇17”十六进撤制：X钓“F笔FE0形”文字规锁则/下标名及堵下标段名下标名歇——指完示数组勺型变量碗或信号奸的某一个元素；类似于垂C语言市中的数组元栗素的表便示方法。下标段名借——指示瓜数组型变壶量或信号蹲的某一段元素。语句格式年如下：数组型畏变量或表信号名派(表达晕式1【夏TO/乏DOW算NTO唤表达昼式2】躲);TO表改示数组垒下标序镜列由低炕到高DOWN延TO表示火数组下标金序列由高块到低例如：SIG丝式NAL础A水,B,虽C:B沟IT_撇VEC挑TOR贷(0胖TO唯7);SIG摩NAL滴Y蜻:耐B顿IT;Y<=取B(3鞭);袖-倾-单个元怎素赋值C(0清TO仿3)父<=A库(4斧TO今7);趣--分段赋值C(4肆TO7姿)<=A润(0T伟O3)显;历--分段赋忌值文字规则症/文法格帽式关键字司和标识欧符的大暖小写格蝇式等同软，即不器区分大汪小写；注释是震以“-错-”疼(双短跑横线)登开始，童只对本咽行有效点；每一条语树句以“；翅”结束，稻在文本的销一行中，吉可以写多节条语句，恐一般只写白一条语句蹄；除关键蓬字和标踩识符的享自身中捡间不能奸插入空探格外，辩其它地统方可插究入任意平数目的择空格。数据对象顶/信号信号—这—是一痕种用于芝连接并番发要素售(例如简元件、拉进程及见并发赋答值语句习)的对妈象，相排当于原西理图或棕电路板马上用于暗连接元趋件的导线。从信罩号说明冈的位置瞎来分，菌可分为传：端口冰信号和终内部信汤号。内部信号声明语法格式稳：SIG灶NAL贝信隔号名：长数据类偷型【:食=初始浮值】；例如：S穗IGNA图Lb烟usa:因STD_烦LOGI滚C_VE终CTOR鸟(15中DOWN棉TO0帽):=(OT究HER偷S=>却‘Z’王);注意：燃“:=话”表示佣对信号今赋初值冰，可用革于仿真逼，不用口于综合膀。信号使遭用的两屈种方法位：在两个筐元件之脊间使用斗信号传逢递信息李——导感线；信号赋屑值语句修。格式地为：目齿标信号宁名<=盲表达式诞；信号可看捡作是一个湿数值容器准，既可容获纳当前值钉，又可保珠持历史值欺。信号赋长值存在延栽时。数据对象虎/变量变量——选VHDL及顺序语句凶中存放中谷间值的对籍象。变量声明苦语法格式弦如下：VARI骑ABLE姥变量猎名:数据搜类型【:起=初始值担】；例如：V章ARIA汗BLE城DE何T:BI忘T:=‘唐0’;变量赋值电格式：目汁标变量名押:=表达伯式；例如：商y:=炎a+b旁;变量只能黄在进程、皆函数和过蠢程中使用份，属于局娃部对象。变量赋宫值立即趁有效，壤不产生询延时。数据对魂象/变禾量/信号与变样量的区别声明形式夏不同。信亦号声明关消键字为S违IGNA问L；而变再量为VA伞RIAB躲LE。声明位置回不同。信万号声明在沟在子程序限、进程外传部；而变傻量在子程绒序、进程筑内部。赋值符亦号不同索。信号有赋值符挡为“<搏=”；起变量赋任值符为挑“:=富”。在进程淹中，信堆号赋值育在进程吵结束时朽起作用愉，而变伐量赋值粗是立即戒起作用乌。即在尊一个进挤程中多爹次为一哭个信号斥赋值，聋只有最玻后一个很会起作骗用，而谨当为变惜量赋值挖时，变佩量的值趋立即改泻变。数据对酸象/变银量/信号与变粉量的区别例如：ARCH速ITEC轰TURE染AR缸TO循FSI哈GISSIG楚NALD:ST层D_LO痒GIC;BEG却INPROC腰ESS(智A,B,杰C)BEGI雀ND<=偿A;X<=刺CA众ND意D;D<=缺B;Y<=C燥AND乏D;END立PR拜OCE叉SS;END休A负RT;ARCH戏ITEC牢TURE恐AR练TO欣FVA唤RISBEGI弟NPRO脊CES曲S(A性,B,债C)VAR悔IAB咱LED:S宝TD_烦LOG蓝IC;BEGI胁ND:=A日;X<=往CA剂ND歇D;D:=B寒;Y<=C赶AND含D;END顶PROC见ESS;END隔A萌RT;X<=雅CA宾ND俭B;Y问<=C亮AN旁DBX<=C富AND只A;Y瓶<=C镇AND监B数据对象法/常量常量——估是一个固议定的值，贸在整个仿炼真期间其参值不能改腥变，一旦侮赋值就不臣能再改变讲。常量说明卡格式如下逆：CON油STA紫NT希常量脆名:类筋型说明柔:=表全达式；例如：需CON由STA洋NT膊ST姐EP:盛INT偿EGE住R:=遗2;常量一般误在结构体坡描述、程面序包说明拥、实体说虫明、过程主说明、函逝数调用说甜明和进程拐说明中使秤用。常量声明由可以放在跌设计的任厨意位置，塔但作用范嫌围不同。全局常量娱：声明放峰在外部程筒序包内；若限制涛再某个镜程序段额内，则良应该将武声明放鸽在相应警的结构溪体、块建、进程室和子程顿序内。数据类施型VHD驰L具有习很强的孙数据类测型，是缝一种强杯类型语致言。VHD覆L语言俊的数据斑类型的脂定义相恩当严格禾，不同初类型之炸间的数威据不能镰直接代另入，即凳使数据笼类型相格同，位习长不同戚时也不店能直接肯代入。在VHD戴L标准中逼描述了四霜种数据类鼓型：标量退类型、复遵合类型、垒存取类型秀、文件类嫁型。在VH思DL中市，除了休很多预定义的识数据类型可直接岗使用外奇，用户渴还可以自定义数野据类型。预定义的辜VHDL劫数据类型街在VHD煎L的标准间程序包S控TAND挎ARD和柳STD_戒LOGI模C_11愧64及其伍它的标准瓶程序包中养作了定义蛙，并可在坏设计中随肝时调用；用户自增定义的颤数据类捧型以及洞子类型奴的基本喉元素一习般仍属细于VH锁DL的犯预定义卸数据类扎型。注意：V您HDL综辜合器并不葱支持所有厘的预定义澡和自定义捷数据类型载。如：R胖EAL、莫TIME祸、FIL静E、AC们CES等像。数据类型评/VHDL文预定义数逆据类型VHD垒L预定插义数据么类型都仙是在V周HDL威标准程搅序包S燥TAN限DAR矿D种定宁义的，珠在使用器时已经史自动包大含进V栋HDL勾的源文权件中，当所以不市必通过秋USE捎语句调陷用。布尔(袭BOO喜LEA掘N)数饥据类型吼——枚船举类型两种可能篮取值：T勺RUE(归真)和F疼ALSE马(假)预定义：TYPEBOOL总EANIS(FAL逗SE,T巨RUE)卡;位(B抓IT)蜡数据类蛮型——形枚举类比型两种可能斜取值：‘端1’和‘县0’预定义狸：TY拨PE映BIT丘IS模(‘0芒’,‘崇1’)平;位矢量(复BIT_害VECT砍OR)数留据类型—家—基于B从IT类型庆的数组预定义麦：TYP油EBIT偷_VE路CTO拿RISARRA斯Y(NAT告URAL收<>)OFBIT部;使用位请矢量必私须注明私位宽。例如：航SIG轨NAL泰A泥BUS翁:BI嫌T_V俭ECT扣OR(露7T骄O0野);数据类型帮/VHD听L预定洲义数据稠类型字符(览CHA盐RAC粥TER炭)数据串类型用‘’无引起来谋，区分跌大小写仙。整数(议INT岔EGE练R)类包型：正距整数、紫负整数亦和零。32位，疲最大取值虹范围：-兔231～231VHD爽L仿真冻器——零有符号普处理；VHDL晌综合器—旦—有符号碌处理。自然数鸭(NA杠TUR刃AL)丈和正整鸟数(P源OSI寸TIV麻E)数旦据类型SUBT隙YPENAT坦URA膝LISINTE中GERRANG球E0TOINTE痒GER’剑HIGH本;SUBT批YPE辟POSI仰TIVE惩IS降INTE题GER王RANG头E1TO桃INT蒜EGE激R’H霸IGH煮;实数(刚REA亿L)数纲据类型索:有正候负，有寇小数点沾。TYP丧ER梦EAL铃IS峡RA爽NGE核-1突.0E林+38贫T渔O+己1.0茄e+3那8;数据类间型/VHDL荡预定义数省据类型字符串(波STRI邪NG)数约据类型时间(T历IME)沈数据类型脂——物理控类型物理单未位定义彼格式：TYPE垃物理类示型名I耗S范围家；UNIT国S基涛本单位；单位；END誉UNIT举S;错误等级桂类型数据类甩型/IEEE龙预定义标鸭准逻辑位旨与矢量在IEE跨E库的程绵序包ST爱D_LO惧GIC_分1164除中定义了个两个非常怨重要的数衬据类型。标准逻励辑位S惹TD_篇LOG央IC数晕据类型惑——常肺用预定义宾：TY替PE敌STD闻_LO名GIC稀IS旬(‘U恋’,含‘X’特,‘仁0’,伟‘1引’,榆‘Z’榴,‘值W’,游‘L助’,驾‘H’贷,‘势-’)毙;——斧枚举类惭型‘U’顺-初始嫂值,‘广X’-萌不定,隐‘0’炭-0,苗‘1’逢-1,但‘Z’速-高阻喂,‘W属’-弱段信号不奸定,‘燃L’-色弱信号袍0,‘赢H’-陵弱信号舍1,‘贺-’-霉不可能役情况。程序包纽奉STD范_LO波GIC通_11侮64中检定义了槽STD视_LO寄GIC寨型逻辑接运算符贯AND姿、NA扶ND、拌OR、谋NOR苗和NO喊T的重墓载函数惊，以及艰用于B呀IT与泥STD按_LO里GIC射相互转搏换的函构数。标准逻辑包矢量ST削D_LO追GIC_猜VECT寒OR数据句类型——派常用预定义婆：TY吗PE错STD草_LO至GIC路_VE恳CTO瞒RI默SA彼RRA背Y(N处ATU原RAL填R庆ANG虑E<纪>)O邀FS帽TD_肃LOG奇IC;同位宽、贺同数据类氧型的矢量绪间才能相狭互赋值。数据类型季/其它预寇定义标汉准数据驼类型在IEE狱E库的程颗序包ST工D_LO抄GIC_蜡ARIT淋H中定义距了另三种指数据类型快。无符号换(UN介SIG接NED隐)型：初用于无计符号数掘运算预定义：监TYPE理UNS腔IGNE悠DIS核ARR留AY(N唤ATRU堵ALR闲ANGE笑<>)纯OFS违TD_L训OGIC乳;例如：纺VAR业IAB病LE战A:宴UNS陆IGN忧ED(除0T耀O8音);有符号剖(SI撑GNE向D)型察：用于征有符号翻数运算预定义：先TYPE吉SIG板NED戒ISA蹦RRAY旁(NAT宜RUAL刚RAN固GE<耳>)OF挡STD菌_LOG治IC;例如：紧VAR龙IAB很LE魄A:湾SIG献NED近(0跪TO躁8);农A(0挂)是符哄号位小整型朝(SM网ALL卵_IN岸T)预定义：侨TYPE崇SMA洲LL_I榨NTI疤SIN甘TEGE疮RRA奥NGE盲0TO河1;数据类新型/用户自定饭义数据类隐型用户定恨义的数盘据类型搅的一般西格式：TYP携E数据类怀型名IS数据类型屿定义【OF基本数据冻类型】；SUBT内YPE子类型名IS基本数莲据类型RANG钉E约束范围档；枚举（E何NUME供RATE蛋D）类型格式：T于YPE边数据类型石名IS漠（元素，剩元素，…雅）；例：T梅YPE灾week冈IS(迈Sun,缎Mon,选Tue,盈wed,城Thu,污Fri,耀Sat)或；例：动TYP帝ES谷TD_扎LOG险IC颠IS懒(‘U植’,娱‘X’贡,’0护’,巾‘1’珍,‘渔Z’,姜‘W惨’,扒‘L’抖,‘碑H’,讽‘-挑’)；整数（焰INT嚼EGE赤R）类喝型格式：T志YPE馆数据类型潜名IS船数据类爽型定义凉约罩束范围例：T尝YPE蛙d咐igi浊tI专SI外NTE拍GER股RA茧NGE恐0菠TO孩9数据类螺型/用户自定刷义数据类态型实数（R羊EAL）德类型格式：棵TYP乐E数谨据类型骡名I浑S数柄据类型娱定义默约束范踢围例：T蛙YPE和c细urr狭ent修IS捐RE卸AL驴RAN榜GE话-1E斧4T乱O1哥E4数组（生ARR碑AY）预类型格式：T熊YPE朝数据类辩型名I还SAR抚RAY六范围涨OF适原数据类备型名；例：TY缴PEw纵ord链ISA赴RRAY连(1剃TO8开)OF栏STD衔_LOG豆IC;时间（所TIM劣E）类逐型格式：叫TY福PE弄数据类灶型名蛾IS搂范围UNIT衡S基本陶单位单位;END肯UNIT伶S；数据类策型/用户自定撑义数据类作型记录（瓶REC顺ODE京）类型将不同横的数据列类型放晓在一块金，就是抚记录类做型数据箩。格式：速TYP棒E数葵组类型葛名I敢SR码ECO叶RD元素名：膜数据类型盗名；元素名：坊数据类型成名；…END递RECO线RD；数据类型线/数据类乔型转换函数/程序包说明STD_LOGIC_1164包

TO_STDLOGICVECTOR(A)由BIT_VECTOR转换成STD_LOGIC_VECTORTO_BITVECTOR(A)由STD_LOGIC_VECTOR转换成BIT_VECTORTO_LOGIC(A)由BIT转换成STD_LOGICTO_BIT(A)由STD_LOGIC转换成BITSTD_LOGIC_ARITH包CONV_STD_LOGIC_VECTOR(A,位长)由INTEGER,UNSIGNED和SIGNED转换成STD_LOGIC_VECTORCONV_INTEGER(A)由UNSIGNED和SIGNED转换成INTEGERSTD_LOGIC_UNSIGNED包CONV_INTEGER(A)STD_LOGIC_VECTOR转换成INTEGER运算符优先级类型运算符说明运算符说明低逻辑AND与NOR或非OR或XOR异或NAND与非XNOR同或关系=等于<=小于等于/=不等于>大于<小于>=大于等于加减+加法-减法并置&并置符号+正号-负号乘法*乘法/除法MOD求模REM求余其它**指数ABS绝对值NOT非SLL逻辑左移SRL逻辑右移SLA算术左移高SRA算术右移ROL循环左移ROR循环右移运算符戒/并置运辈算符&——牺组合操焰作数构盒建一个瞧数组。移操作数阻可以是甜数值型辽数据也剪可以是医一个数国组或一岸个数组关元素，磨常用于宣字符串近和位串唤的连接傅或数组援的合并浪与修改龙。例如SIG素NAL尖x1冷,x2饱:BI忙T_V狱ECT铅OR(脆7D异OWN烦TO枪0);SIGN皂ALy筹1:BI迎T_VE咏CTOR要(3D胡OWNT暖O0)刘;SIGN璃ALy犁2:BI季T;SIG您NAL励z1稳:BI翻T_V脸ECT劝OR(辰15痕DOW得NTO傻0)岛;SIG鸦NAL欲z2筐:BI慢T_V馆ECT眉OR(辉11岩DOW困NTO坏0)衔;SIGN卵ALz繁3:BI掠T_VE存CTOR脑(8D骂OWNT缎O0)蚀;z1<=穷x1&x艺2;z2<=僵x2&y姐1;z3<使=x2揪&y2第;运算符赴/移位运算歼符SLA直——算捧术左移桑，S景RA—围—算术唱右移方法：空奴缺位用当前位补充。例如:鼻x=1爽010防111府0；y榴1<=纸xS沉LA取3；y描2<=涝xS销RA泼5;结果：抖y1=0111势0000，y2=111贵111武01。SLL—画—逻辑左师移，S境RL——稠逻辑右移方法：空棋缺位用‘0’补充。例如:旱x=1典010竟111慈0；y泳1<=敢xS好LL悉3;y经2<=掘xS夜RL矩5;结果：垃y1=011样100怨00，y2男=0000至0101。ROL—舅—循环左屿移，RO堵R——循津环右移方法：空日缺位用移出位补充。例如:意x=1聋010兵111昌0；y胆1<=产xR训OL艳3；y展2<=闪xR滩OR伟5;结果：末y1=0111灯0101，y2=0111荷0101。三、顺序瓣语句1、赋嫩值语句2、分支密控制语句3、循闻环控制庭语句4、同步之控制语句5、其不它语句顺序语老句顺序语屿句——烦只能用绘在进程和子程序中，它和踩其他高级晕语言一样青,其语句应是按照语存句的出现抓的顺序加粗以执行的溜。进程语句本身舒是一个并允行语句，逮但在进程疑内部的所嫌有语句都悟是顺序语型句；子程序包括函数针和过程，隆也是由一染系列顺序游语句构成膝。顺序语洁句/赋值语句信号赋奖值目的信号谜量<=信梦号量表达所式；变量赋缺值目的变量艇:=表达宿式；注意：在进莲程内，呈信号和肠变量具筝有根本星的行为裂差别。变量赋搜值立即顶生效；信号赋编值不能素立即生蜂效，直令到相应智的进程碍被挂起凡。顺序语鸦句/分支控伤制语句IF语句简单IF特语句结构格式：IF条残件TH推EN顺序执行那语句END派IF膀；例如：鱼D触发华器LIBR筋ARY全IEEE睛;USE郑IEEE盖.STD纳_LOG榆IC_1女164.吸ALL;ENT狼ITY望D奴ISPOR浩T(C冒P,D振:I志NS存TD_密LOG靠IC;Q:竭OUT残ST惹D_L摇OGI融C);END恰D;ARC罗HIT旷ECT音URE舟AR黎TO秀FD稠ISBEGI束NPROC纲ESS般(CP)BEG图INIF庆CP‘抽EVE访NT窜AND离CP伐='1喜'T凤HENQ<孙=D绣;END截IF;END倘PR戴OCE错SS;END协AR渣T;顺序语句它/分支控滔制语句/IF语梦句双路选医择结构格式：IF绩条件纸THE梢N顺序执行贝语句1ELS萍E顺序执行钢语句2END乖IF；例如：二样选一LIB调RAR青YI耕EEE增;USE狱IE许EE.唐STD参_LO奶GIC仍_11遣64.身ALL宰;ENTI允TYm捷ux21劫ISPORT极(d0,盈d1,s橡el:版INS犬TD_L邪OGIC靠;q:O傲UTS次TD_L挨OGIC辛);END牢mux2捧1;ARC环HIT摊ECT诱URE错ar汉tO熊Fm盗ux2阀1I盛SBEG蛋INPRO鞋CES佳S(d霜0,d看1,s渗el)BEGI妈NIFs悟el='优1'T炭HENq<=泳d1;ELS效Eq<=胜d0;END榆IF;END地PR讽OCE闹SS;END兼art;顺序语候句/分数支控制社语句/IF语句多路选择闻结构格式：IF调条件票THE滴N顺序执行驾语句ELS榴IF条件T超HEN顺序执体行语句…ELS蛇IF条件大THE妹N顺序执行污语句ELSE顺序执行乳语句END呼IF；例如：解四选一LIB型RAR棋YI舞EEE的;USE欠IEEE迎.STD钻_LOG践IC_1贫164.晶ALL;ENT松ITY般MU脊X41和ISPORT拥(DIN预:IN烛STD_芳LOGI历C_VE湖CTOR稀(3D梢OWNT瘦O0)扎;SEL例:IN徐ST径D_L揭OGI费C_V戴ECT真OR(码1D虾OWN嗓TO骆0);Q:察OUT承ST误D_L着OGI林C);END矩mu虾x41技;ARC毫HIT阶ECT毛URE荡AR互TO阻Fm德ux4塘1I辽SBEGI穿NPROC栏ESS(著DIN,翁SEL)BEG去INIFS调EL=“灾00”掀THENQ<=D类IN(0石);ELS非IF疗SEL节=“0位1”保THE嘉NQ<=拘DIN惊(1)醒;ELS赶IF需SEL披=“1橡0”捧THE老NQ<=D堤IN(2区);ELSEQ<=D望IN(3爽);END鸟IF;END持PR帆OCE泼SS;END贝AR项T;顺序语炊句/分报支控制溉语句/CAS悲E语搁句CASE慰语句从许肤多不同语副句的序列侮中选择其窃中之一执贡行。——葡类似C语原言中的“swit被ch”。CAS亲E表用达式箱ISWHEN版条件表华达式1=师>顺序处举理语句1租；…WHEN故条件表莲达式n=意>顺序处两理语句n猴；WHE衫NO活THE件RS=洲>顺序乌处理语旱句n+护1END伐CA蛇SE;其中WH付EN的条江件表达式亡可以有3岛种形式:WHEN挣值=>助顺序处理占语句WHEN项值|值牛|值|…霜|值=>早顺序处理劫语句WHE循N值梦TO扭值=>斜顺序处孕理语句注意：各水个条件表除达式必须机相互排斥扣。顺序语鼻句/分乌支控制学语句/CASE翠语句例如：四馋选一数据谢选择器LIB布RAR劲YI画EEE飞;USE妨IEEE摄.STD运_LOG晚IC_1驶164.蒙ALL;ENTI捆TYM珍UX41蚊ISPORT虹(DIN大:IN炒STD_恳LOGI劈燕C_VE厅CTOR绝(3D泳OWNT裹O0)阁;SEL授:IN种ST恋D_L锡OGI闯C_V吓ECT开OR(魄1D苏OWN遗TO茶0);Q:辛OUT除ST中D_L柄OGI东C);END还mux4屈1;ARCH零ITEC侮TURE印ART手OF氧mux4者1ISBEGI译NPROC定ESS(文DIN,叔SEL)BEG相INCAS窗E蔬SEL在ISWHEN留“0善0”=>蔬Q<=D杏IN(0仗);WHEN仔“0穴1”=>星Q<=D煌IN(1岸);WHE唤N亦“10企”=>瘦Q<=蹈DIN节(2)庙;WHEN流OT是HERS辛=>Q<唱=DIN贵(3);END患PROC深ESS;END呆AR微T;区别：IF语氧句：条把件有先步后之分CAS坏E语句狐：没有齿先后之庙分顺序语凤句/循雅环控制万语句/LOO钞P语缝句FOR畏LOOP素结构——勺固定循环盼次数【标号期:】F测OR坏循环变盼量I果N循焦环下限思TO剃循环险上限L厕OOP顺序语任句序列END盯LO光OP【慈标号】妄；说明：循环次徒数由循隶环上下郑限决定快；循环变困量的值寒从循环趁下限开者始，每朗循环一腿次自动论指向下垄一个循塌环变量量值；当循环张变量值协大于循幕环上限预时循环忘结束；对FO霉RL疯OOP先结构，的默认循味环变量卫位i，悼不用声跃明。顺序语哭句/循拥环控制嫩语句/LOOP载语句例：８位眼奇偶校验议电路LIBR峰ARY大IEEE琴;USE健IE扁EE.默STD粪_LO套GIC涌_11桨64.宿ALL刻;ENT肆ITY佛CR延C8鄙ISPORT倾(x:乎IN住STD_愈LOGI秩C_VE牛CTOR桨(7D御OWNT化O0)漆;y:宫OUT选STD_胖LOGI玻C);END械CR有C8;ARCH挎ITEC山TURE陕ART钥OF耗CRC8沟ISBEG谦INPROC测ESS(京x)VAR圾IAB哥LE恼tmp帅:S晚TD_声LOG宣IC;BEGI葡Ntmp艺:='抚0';FOR鼻iIN录0T魔O7席LOOPtmp:叶=tmp我XOR锦x(i密);END宪LOOP过;y<=潮tmp誉;END焰PR匙OCE叔SS;END狸AR淋T;FOR万i迈IN苗0T辰O7邮LO费OPIF维x(i咱)=‘撇1’邪THE警Ntmp剑:=N础OT限tmp舅;END帖IF尝;END绍LO艳OP;顺序语句壤/循环控银制语句/LOOP防语句WHIL烛ELO赤OP结构【标号:跪】WHI符LE条鞠件LO微OP顺序处理椅语句END黄LO麻OP搏【标号地】;在该语句腥中,如果葡条件为真判,则进行兰循环，否荣则结束循含环。适合于哗仿真，颗综合比境较困难赴。例：８位储奇偶校验惑电路PROC岗ESS(厕x)VAR槽IAB器LE问tmp沟:S阶TD_臣LOG浓IC;BEG桂INtmp:猛='0'丢;i:=塘0;WHIL递Ei<家8LO扭OPtmp:粗=tmp胀XOR磨x(i右);END尺LO败OP;y<=遥tmp蠢;END瓦PROC雄ESS;顺序语院句/循躺环控制丙语句/LOOP纠语句无限循环山语句——塔不常用【标号:槐】LOO勉P…EXIT芝WHE碰N(条来件表达式察)；END扶LO贫OP;当括号中呈的条件表钉达式为真珍时，退出员循环。顺序语吩句/循杆环控制摸语句/EXIT壮语句EXI降T语句席，用于庙LOO六P语句寸中实现株提前终跑止循环沙。类似于C顷语言中的怜“bre科ak;”。语法格式祖有三种：EXIT毅;EXIT旁标号跨；EXI碧T标雅号W鞋HEN坊条件爱表达式痰；例如：PROC般ESS(何a)VARI翠ABLE楼int历_a愤:IN毙TEGE唇R;BEG末INint_摩a:=aFOR撑i控IN肌0T滑O3碰1L宫OOPIF(右int_产a<=0纪)TH忌ENEXI询T;ELSEint_所a:=i陈nt_a秃-1;q(I慢)<=毯3.1皂416牛/RE疗AL(继a*i炭);END条IFEND抵LOOP斧;y<=肥q;END抖PROC雄ESS;顺序语冈句/循踩环控制良语句/NEXT去语句NEX恋T语句提用于L耳OOP表语句中它跳出本凡次循环陡，直接耀进入下绣一循环娃周期。承类似于而C语言例中的“cont尚inue贼;”。NEX铜T【标稻号】【竞WHE震N条件定表达式趣】；例如：PROC事ESS旦(a,b扰)CON颠STA曾NT柳max持_li眠mit层:I悔NTE种GER兔:=2叮55BEGI托NFOR遥iIN田0T赌Oma骗x_li串mit捏LOOPIF指(do妨ne(砍i)=盐TRU完E)级THE恶NNEX含T;ELSEdone番(i):稳=TRU站E;END悬IF;q(i适)<=彻a(i衔)A配ND缝b(i诱);END燃LO笔OP;END扣PR口OCE萍SS;顺序语句升/同步控您制语句进程在仿验真运行中缺总是处于荡两种状态组：执行或引挂起。进肤程状态的艘变化受到村同步控制何语句——罢WAIT卖语句的制磨约，当进丈程执行到腾等待语句爸时，被挂愈起，并设傍置好再次示执行的条孩件。WAIT携语句适合角于仿真，举不适合于挤综合。WAI名T语句希根据条狠件的不哨同可分狭为4类务：WAIT敢;——无平限等待，抓不常用WAI案TO户N信度号【,旗信号,匙…】除;——晓敏感信彩号量变足化WAI耍TU半NTI庙L条胀件表达励式;—绝—条件墨满足WAIT京FOR艰时间表菜达式；—戴—时间到顺序语置句/同步控制咐语句WAI喇TO岛N信末号【,猫信号,究…】级;——敏承感信号杂量变化例如注意：钳这两种变方式等阴价，但桐不能同臭时使用候。如果个PRO蹲CES土S语句堪已有敏栋感信号屯量列表胸，则在辨进程中技不能再恐使用W词AIT殖ON狗语句，涛反之就杜不能有耳敏感信灭号量列姨表。PRO资CES怠S(a却,b)BEG旨INy<=a午AND沸b;END鉴PROC跃ESS;PROC翠ESSBEG扭INy<=a怜AND恒b;WAI沉TO鄙Na费,b;END令PR像OCE炭SS;顺序语准句/同步控制坝语句格式：WAI饿TU割NTI奔L条崖件表达越式;当进程执炸行到该语丛句时，被期挂起；若残条件表达替式为真时圈,进程将焰被启动，侄继续执行鸟WAIT壶UNT钉IL后面祖的语句。煮例PROC薪ESSBEGI小NRESE我T_LO喘OP:L苗OOPWAIT庸UNT袋ILC渔LK’E庙VENT答AND计CLK垂=‘1’岭;NEXT叨RES趁ET_L季OOP痛WHEN录(RES沾ET=‘火1’);END剖LOOP测RES洪ET_L卵OOP;END别PROC飘ESS;注意：挑WAI缎TU区NTI哲L语句吹隐含一恐个敏感载信号列务表，就刊是条件攀表达式痒所包含射的信号怠，任何困一个敏付感信号亭发生改衬变时，禾就立即蓝对条件累表达式酸进行测步试。顺序语句乱/同步控制蒸语句格式：WAIT盈FOR英时间表信达式;当进程锻执行到垫该语句站时，被嘉挂起；姜经过时钩间表达勿式所指到定的等薯待时间并以后，因进程将皂被启动煮，程序础就开始诊继续执神行WA惠IT污FOR侧语句后莲面的语攻句。例齿如PRO掌CES工SBEGI判NWAIT排FOR翻30n注s;CLK1财<=NO庙TCL浆K1;END鱼PROC勒ESS;注意：如撇果时间表萝达式的值惠为0，则去WAIT脖FOR扁就相当于搬无限循环习语句，电恰路仿真时定将出现死菊机现象。顺序语问句/同步控荷制语句多条件墙WAI促T语旬句例:肝WAI赌TO嫩Nn质mi,浙int般err钥upt崇UN届TIL吼((瞒nmi挥=TR格UE)辜OR族(i饥nte田rru款pt=泳TRU守E))伙FO荷R5宾us时；该等待有予三个条件常:第一,奏信号n育mi和脖int浸err替upt嫩任何少一个有奥一次刷翅新动作的；第二,歼信号咸nmi颗和in馋ter狼rup斑t任查何一个驻为真；第三,发等待票5u横s。只要一个晋以上的条肥件被满足起，进程就汇被启动。超时等钞待若在程序炼中所设置申的等待条耐件永远不狂会满足，蛾则进程就染永远不能每启动。为炼防止进入外无限等待礼情况，应惯做一些处歉理。顺序语句画/子程序打调用语唤句在进程中允许疲对子程告序进行殊调用。尺——顺两序语句子程序珍包括过曾程和函阀数，可穴以在V自HDL挠的结构寺体或程号序包中敞的任何撒位置对凯子程序触进行调晒用。过程调浙用过程名贸【(【未形参1冰名=>厅】实参化1，【形参警2名=尼>】实棵参2，…【形参距n名=夕>】实光参n)萌】；注意：烂形参与络实参的驱关联方即法有两号种：位置关骗联法—采—上面构去掉“【形参名掠=>】”；名字关联士法——如三上面的形路式。函数调血用与过案程调用米相似，哲调用函制数将返落回一个帽指定数论据类型起的值，崖函数的规参量只总能式输挪入值。顺序语句鸭/其它语句断言语帝句(AS继SER深T)ASS羽ERT裕条件桌表达式【R钩EPO贪RT愧错误信围息】【S康EVE颠RIT斩Y错纯误级别熄】；执行到断霜言语句时赛，判断条王件。若条质件满足就伸继续执行擦,否则输山出错误信息息和错误岗级别信息走。例如:ASS虽ERT怪(t出iao地jia鼓n=‘否1’)REPO洲RT“哗some扇thi阅ngw驱rong解”SEV垂ERI维TY雹ERR虽OR;空语句（NU查LL）格式：NUL映L；在有些爬情况下车不需要匙执行任池何动作饱，就可缓以用空课语句。四、并行抹语句1、进可程语句2、块语裳句3、并泥行信号旅赋值语眉句4、并贯行过程才调用语寸句5、元糕件例化僵语句6、生成感语句并行语句翼/进程语尺句进程（P伶ROCE怖SS）格谱式：【进程标军号:】P吐ROCE生SS(【津敏感信号厦表】)【进程乡丰说明区滥】BEG贫IN【进程燃程序区钳】END挽PR侨OCE唉SS锈【进程捞标号】道;在一个半结构体培中多个殃PRO些CES询S语句助可以同月时并行脸的执行剥,该语没句有如肿下特点:可以和其忌它进程语这句同时执倚行，并可竞以存取结偏构体和实称体中所定恳义的信号麻；进程中的脉所有语句稀都按照顺融序执行；为启动苍进程，听在进程然中必须搬包含一更个敏感信堪号表或WAI赖T语句；进程之间匙的通信是行通过信号见量来实现彼的。并行语句挖/进程语句ARC颗HIT碗ECT页URE鉴AR列TO但FC魔NT1渠2I怜SSIGN蛛ALQ扫:相STD_左LOGI快C_VE堤CTOR深(3D眯OWNT肃O0)射;SIGN浪ALR灭ST,D影LY:S皱TD_L置OGIC哪;BEGI超NCOUT所<=N伯OTQ庙(3)友AND兼DLY;RST趣<='我1'W崖HEN午Q=12厘OR再CLR=疯'1'跳E哪LSE'0'翼;QOU忽T<=景Q;PRO死CES妻S(CLK,RST)BEG榜INIF勤RST观='1胸'T龄HENQ<=完"0粱000肉";ELS科IF倡CLK幸'EV隆ENT颈AN斤DC腾LK秘='磁1'外THE观NDLY旁<=许Q(讯3);IFE育NA=闸'1'挪THE起NQ<尿=Q钉+1;END罗IF脑;END罩IF;END讯PR争OCE统SS;END绩ART;并行语险句/块语句块（B渐LOC笨K）语妖句是一伐个并行抖语句，壶而它所墙包含的匀一系列摇语句也终是并行希语句，检这些并糊行语句家的执行匙与次序摆无关。标号：抖BLO枝CK块头【声明播语句】换；BEG椒IN【并行贸处理语散句】；END恰BL均OCK泡标号渡名；块头——删主要用于啦信号的映辛射及参数拾的定义，括通常通过荒GENE晕RIC语类句、GE宾NERI连CMA悉P以及P卵ORT和吃PORT砌MAP艰语句来实掩现；声明语句彻——与结搞构体的声彩明语句相址同，主要闭是对该块犬所要用到键的客体进土行声明。受可以声明代的项目有外USE子稀句、子程锤序声明及互子程序体抛、类型声饺明、常数阻声明、信唯号声明、奇元件声明兽等。并行语搏句/块语句例如:BLK答1:B拴LOC耳KGENE叼RIC(甜GB1,绩GB2:锦TIME荡);GENE鸦RIC跨MAP(行GB1=汗>L-T堪IME,艇GB2=暖>S-T门IME)闻;POR进T(P被B1:驶IN摄BIT址;PB筑2:I警NOU捕TB辽IT)逃;POR页TM汽AP(剧PB1皱=>B碌1,P涛B2=中>A1国);CON萌STA但NT惭DEL瓜AY:助TIM纹E:=腥1ms首;SIG尾NAL拥S1三:BI瘦T;BEGI艇NS1<狸=PB是1A验FTE藏RD朗ELA礼Y;PB2肠<=S也1A烈FTE与RG胖B1,届B1溜AFT捧ER翅GB2系;END薄BLOC蹲KBL牙K1;并行语脆句/块语句B1:B偿LOCKSIGN朴ALS斧:BIT则;BEGI纱NS<=A邮AND叔B;B2:B则LOCKSIGN崇ALS美:BIT挎;BEGI粒NS<=A扑AND驱B;B3:闹BLO芒CKBEG跪INZ<=魔S;END灾BLOC株KB3检;END深BLOC豆KB2茅;Y<=碑S;END持BL附OCK汗B1树;注意：BL三OCK缴语句可场以嵌套号，内层彩BLO颜CK能祖够使用轻外层B训LOC扬K所声构明的信卧号，而缠外层B糕LOC鬼K不能奶使用内巷层BL逼OCK遥中声明筑的信号平。并行语磨句/并行信号赚赋值语句简单信付号赋值案语句格式：信号名<想=表达式洒【AFT炭ERT样IME】迎;信号赋值溜语句在进雹程中使用回是顺序语毒句，但是良在进程外恰即在结构担体中使用毫就是并行辰语句。当赋值陈号“<召=”右窃边表达漂式中的芬信号发粗生变化换时，赋按值语句东被激活拼。可见贷，一条并启行信号熔赋值语在句相当纽奉于一个队进程。例如：两田个等价ARC磁HIT旷ECT汽URE动AR沙TO险Fa金_va圣rI扩SBEG欠INOut惕put阶<=a端(I)柄;END僻AR锐T;ARCH狐ITEC排TURE拖ART衔OF纱a_va羡rISBEG挽INPRO宁CES亭S(a猜,I)BEGI