电子自动化第三章3.3VHDL的语言语法.ppt
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1、3.3 VHDL的语言要素,文字规则 数据对象 数据类型 运算符与操作符 属性,3.3.1 VHDL文字规则,识记,1、数字型文字,(1)整数文字(自然计数+科学计数法) 12 12E3 0 123_456_789 (2)实数文字(自然计数+科学计数法) 188.99 88_670.523 1.0 0.0 4.9E-2 (3)以数制基数表示的文字(基数#表达的文字#指数) 10#142# 16#E#E2 2#0111_1110# (4)物理量文字(VHDL综合器不能接收) 60s 100m 177A,字符用单引号引起来的ASCII字符,可以是数值,也可以是符号或字母。 a * Z 字符串用双引
2、号引起来的一维字符数组。 分为文字字符串+数位字符串 “abc” “a” “a b c” B “1_1101_1110” X“AD0”,识记,2、字符串型文字,3、下表名及下表段名,数组类型信号名或变量名(表达式1TO/DOWNTO 表达式2);,标识符规则:标识符规则是在书写VHDL程序时的一般文字规则。基本标识符由字母、数字以及下划线字符组成,且具有以下特征要求: 第一个字符必须是字母; 最后一个字符不能是下划线; 不允许连续两个下划线; 在标识符中大、小写字母是等效的。 VHDL中的注释文字一律为2个连续的连接线“-”,可以出现在任一语句后面,也可以出现在独立行; VHDL的保留字(关键
3、字)不能用于标识符。,4、标识符,识记,3.3.2、数据对象,常用的数据对象为常量、变量 和信号,在使用前必须给予说明。, 常量(CONSTANT) 常量是指在设计描述中不会变化的值。,常量说明语句的一般格式为: CONSTANT 常量名,常量名:数据类型 := 取值;,例如: CONSTANT width : integer : = 8 ;,常量所赋值和定义的数据类型应一致。 常量一旦赋值就不能再改变。 常量的作用域通常为定义在哪里作用域为哪里。,识记, 变量(VARIABLE) 变量是暂存数据的量。,变量说明语句的格式是: VARIABLE 变量名,变量名:数据类型 :=初始值;,变量是一
4、个局部量 ,只用于进程和子程序。变量必须在进程或子程序的说明区域中加以说明。 变量的赋值立即生效,不存在延时行为。变量常用在实现某种运算的赋值语句中。,识记, 信号(SIGNAL) 信号是电子电路内部硬件实体相互连接的抽象表示。信号能够代表连线,也可内连元件,端口也是信号。,信号说明语句的格式为: SIGNAL 信号名,信号名 :数据类型 =初始值;,信号包括I/O引脚信号以及IC内部缓冲信号,有硬件电路与之对应,故信号之间的传递有实际的附加延时。 信号通常在构造体、包集合和实体中说明;信号不能在进程中说明(但可以在进程中使用)。,识记,信号和变量的主要区别:,1) 变量 是一个局部量,只能用
5、于进程或子程序中; 信号 是一个全局量,它可以用来进行进程之间的通信。,2) 变量赋值 立即生效,不存在延时行为; 信号赋值 具有非立即性,信号之间的传递具有延时性。,4) 信号赋值 可以出现在进程中,也可以直接出现在结构体中,但它们的运行含义不同:前者属顺序信号赋值,此时的赋值操作要视进程是否已被启动;后者属并行信号赋值,其赋值操作是各自独立并行发生的。,3) 变量 用作进程中暂存数据的单元; 信号 用作电路中的信号连线。,理解,3.3.3、数据类型,VHDL是一种类型型很强的语言,要求设计实体中每一个常数、信号、变量、函数等各种参量必须具有确定的数据类型。 对象的数据类型 定义了该对象可以
6、具有的值和对该对象可以进行的运算的限制。 VHDL提供了多种标准的数据类型。在VHDL描述中,每个信号、常量、变量都要指定它的数据类型,以确定它能保持那一类数据。 VHDL不允许不同类型的数值相互赋值或使用类型不允许的运算符进行运算。,识记,VHDL预定义数据类型,识记,IEEE库STD_LOGIC_1164程序包中定义的STD_LOGIC类型和STD_LOGIC_VECTOR类型。 STD_LOGIC类型的数据可以具有九种取值,其含义如下: U:初始值 X:不定态 0: 强制0 1: 强制1 Z: 高阻态 W:弱信号不定态 L:弱信号0 H:弱信号1 _:不可能情况(可忽略值) 其中,“X”
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- 电子 自动化 第三 3.3 VHDL 语言 语法
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