《VHDL的基本语法》课件

《vhdl的基本语法》ppt课件CATALOGUE目录VHDL简介VHDL基本语法元素VHDL程序结构VHDL基本语句VHDL设计描述方法VHDL设计举例01VHDL简介

VHDL是什么VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统的行为、结构和连接。它是一种标准化的、用于电子设计自动化的语言，被广泛用于数字电路和系统的设计、模拟、验证和实现。VHDL具有高级描述能力和可移植性，使得设计者能够将设计从一个工具转移到另一个工具，方便了设计的重用和共享。123VHDL起源于1980年代初，由美国国防部开发，以标准化硬件描述和设计。1987年，VHDL被IEEE标准协会标准化，成为IEEE标准1076-1987。此后，VHDL不断发展和完善，经历了多次修订和更新，以适应不断发展的电子设计技术和工具。VHDL的发展历程VHDL被广泛应用于电子设计自动化领域，包括数字电路和系统的设计、模拟、验证和实现。它被用于描述数字逻辑门、寄存器传输级（RTL）、微处理器和复杂数字系统等。VHDL还被用于描述数字信号处理（DSP）算法、存储器和接口电路等。VHDL的应用领域02VHDL基本语法元素标识符用于命名实体、对象和信号等。总结词标识符由字母、数字和下划线组成，首字母必须为字母，且不能使用VHDL保留字。标识符是区分大小写的。详细描述标识符总结词数据类型定义了变量或常量的取值范围和取值类型。详细描述VHDL支持多种数据类型，如标量类型（如bit、integer、real等）、复合类型（如array、record、bus等）和用户自定义类型。每种数据类型都有其特定的属性、操作符和约束。数据类型运算符用于执行算术运算、逻辑运算和关系运算等。总结词VHDL支持丰富的运算符，包括算术运算符（如加、减、乘、除）、逻辑运算符（如与、或、非）、关系运算符（如等于、不等于、大于、小于）等。运算符的优先级和结合性在VHDL中也有规定。详细描述运算符总结词属性用于获取对象的某些特性或执行某些操作。详细描述属性可以是标量属性或复合属性，用于获取对象的值、类型、范围等。常见的属性包括数据类型属性、信号强度属性、时间属性等。通过使用属性，可以在VHDL中实现更复杂的功能和行为。属性03VHDL程序结构01实体描述实体用于描述电路的外部接口，包括输入、输出和输入/输出端口。02语法格式entityentity_nameis03端口定义在实体中定义电路的端口，包括端口名、数据类型和方向。04示例entityAND2is05`port(A,Binstd_logic;`06`Youtstd_logic);`实体03内部逻辑描述在结构体中描述电路的内部逻辑，包括信号赋值、逻辑运算和功能实现。01结构体描述结构体用于描述电路的内部逻辑行为。02语法格式architecturearchitecture_nameofentity_nameis结构体结构体示例：architectureBehavioralofAND2isbeginendBehavioral;Y<=AandB;结构体语法格式：`configurationconfiguration_nameofentity_nameis`示例：`configurationConfigofAND2is`endConfig;配置描述：配置用于指定电路的结构体实现。实例化选择：在配置中指定电路的实例化选择，包括选择哪个结构体作为实现。forBehavioral010203040506配置04VHDL基本语句信号赋值语句总结词用于描述信号的赋值详细描述在VHDL中，信号赋值语句用于描述信号的更新。它通常在进程或行为描述中使用，以指定信号在特定条件下应被赋予的新值。过程赋值语句用于描述过程的赋值总结词过程赋值语句在VHDL中用于描述过程或函数的输入参数。它定义了过程的输入和输出，以及过程中变量的行为。详细描述总结词用于多路选择详细描述选择语句在VHDL中用于根据不同的条件选择不同的操作或值。它允许您根据条件表达式的结果选择不同的分支执行。选择语句VS用于条件判断详细描述条件语句在VHDL中用于根据特定条件执行不同的操作。它类似于其他编程语言中的if-else语句，允许您根据条件的结果选择不同的代码块执行。总结词条件语句用于重复执行代码块循环语句在VHDL中用于重复执行一段代码。它允许您根据特定条件重复执行代码块，直到满足退出循环的条件为止。循环语句对于需要重复执行的任务非常有用，例如迭代计算或生成序列等。总结词详细描述循环语句05VHDL设计描述方法总结词行为描述是描述电路的行为或功能的一种方法，它不关心电路的具体结构，只关注输入和输出之间的关系。要点一要点二详细描述行为描述使用过程块（如always、initial）来描述信号的演化过程，包括连续赋值语句和过程赋值语句。行为描述通常用于描述算法和逻辑功能，它不涉及具体的硬件实现细节。行为描述总结词数据流描述是一种描述电路中信号传输和变换的方法，它关注信号的流动和变换过程。详细描述数据流描述使用连续赋值语句来描述信号的传输和变换，如“A<=BANDC;”。数据流描述可以清晰地展示信号的传输路径和变换过程，但它不涉及具体的硬件结构。数据流描述总结词结构描述是描述电路的具体实现结构的一种方法，它关注电路的层次和组成。详细描述结构描述使用元件实例和连接关系来描述电路的结构，如“A<=BANDC;”。结构描述可以清晰地展示电路的层次和组成结构，但它不涉及具体的行为和数据流。结构描述06VHDL设计举例基本逻辑运算VHDL提供了丰富的逻辑运算，如与、或、非等，可以用来设计组合逻辑电路，如多路选择器、编码器等。组合逻辑电路设计时钟驱动的逻辑时序逻辑电路如寄存器和计数器等，需要使用