VHDL对象数据及运算符.ppt
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1、第5章 VHDL语言的对象和数据类型及运算操作符,5.1 VHDL文字规则,5.1.1 数字,整数:整数都是十进制的数,如: 5, 678, 0, 156E2(=15600), 45_234_287 (=45234287),实数:实数也都是十进制的数,但必须带有小数点,如: 1.335, 88_670_551.453_909(=88670551.453909),1.0,44.99E-2(=0.4499),以数制基数表示的文字:用这种方式表示的数由五个部分组成。 SIGNAL d1,d2,d3,d4,d5 : INTEGER RANGE 0 TO 255; d1 = 10#170# ; - (十
2、进制表示,等于 十进制 170) d2 = 16#FE# ; - (十六进制表示,等于 十进制 254) d3 = 2#1111_1110#; - (二进制表示,等于 十进制 254) d4 = 8#376# ; - (八进制表示,等于 十进制 254) d5 = 16#E#E1 ; - (十六进制表示,等于 十进制 224),物理量文字(VHDL综合器不接受此类文字)。如: 60s (60秒), 100m (100米), k (千欧姆), 177A (177安培),5.1 VHDL文字规则,5.1.2 字符串,(2)文字字符串,(3)数位字符串,用单引号括起来的ASCII字符,如:R,a,1
3、,-,B:二进制基数符号,表示二进制位0或1,在字符串中的每位表示一个Bit。,O:八进制基数符号,在字符串中的每一个数代表一个八进制数,即代表一个3 位(BIT)的二进制数。,X:十六进制基数符号(0F),代表一个十六进制数,即一个4位的二进制数。,data1 = B“1_1101_1110“ - 二进制数数组,位矢数组长度是9 data2 = O“15“ - 八进制数数组,位矢数组长度是6 data3 = X“AD0“ - 十六进制数数组,位矢数组长度是12 data4 = B“101_010_101_010“ - 二进制数数组,位矢数组长度是12 data5 = “101_010_101
4、_010“ -表达错误,缺B。 data6 = “0AD0“ -表达错误,缺X。,(1)字符,“ERROR“ , “Both S and Q equal to 1“ , “X“ , “BB$CC“,5.1 VHDL文字规则,5.1.3 标识符,标识符是最常用的操作符,可以是常数、变量、信号、端口、子程序或参数的名字。VHDL基本标识符的书写需遵循如下规则: l有效的字符:包括26个大小写英文字母,数字包括09 以及下划线“_”。 l任何标识符必须以英文字母开头。 l必须是单一下划线“_”,且其前后都必须有英文字母或数字。 l标识符中的英语字母不分大小写。 l允许包含图形符号(如回车符、换行符等
5、),也允许包含空格符。,合法的标识符: A, fft,and_4, max2uc,非法的标识符: 21A, _fft,and_ _4, max#2uc,a-b,return,5.1 VHDL文字规则,5.1.4 下标名,下标名用于指示数组型变量或信号的某一元素。 格式: 标识符(表达式) 标识符必须是数组型的变量或信号的名字,表达式所代表的值必须是数组下标范围中的一个值,这个值将对应数组中的一个元素。如果这个表达式是一个可计算的值,则此操作数可很容易地进行综合。如果是不可计算的,则只能在特定的情况下综合。,下例的两个下标名中一个是m,属不可计算,另一个是3,属可计算的。 SIGNAL a,b
6、: BIT_VECTOR (0 TO 3) ; SIGNAL m : INTEGER RANGE 0 TO 3 ; SIGNAL y,z : BIT ; y = a(m) ; - 不可计算型下标表示 z = b(3) ; - 可计算型下标表示,5.2 数据类型,标量型(Scalar Type),复合类型(Composite Type),存取类型(Access Type),文件类型(Files Type),5.2.1 VHDL的预定义数据类型,1. 布尔(BOOLEAN)数据类型,2. 位(BIT)数据类型 如:constant a: bit :=1; variable q: bit :=0;
7、signal a,b: bit;,3. 位矢量(BIT_VECTOR)数据类型 如:signal s: bit_vector (15 downto 0); constant q: bit_vector (3 downto 0) :=“0110”;,5.2.1 VHDL的预定义数据类型,4. 字符(CHARACTER)数据类型 通常用单引号括起来,区分大小写。,6. 实数(REAL)数据类型 如:variable q: real range 0.0 to 255.0; constant a: real :=1.0;,1.0 十进制浮点数 0.0 十进制浮点数 65971.333333 十进制浮点
8、数 65_971.333_3333 与上一行等价 8#43.6#e+4 八进制浮点数 43.6E4 十进制浮点数,5. 字符串(STRING)数据类型,如:VARIABLE string_var : STRING (0 TO 3 ) ; string_var := “a b c d“ ;,8. 时间(TIME)数据类型,TYPE time IS RANGE 2147483647 TO 2147483647 units fs ; - 飞秒,VHDL中的最小时间单位 ps = 1000 fs ; - 皮秒 ns = 1000 ps ; - 纳秒 us = 1000 ns ; - 微秒 ms = 1
9、000 us ; - 毫秒 sec = 1000 ms ; - 秒 min = 60 sec ; - 分 hr = 60 min ; - 时 end units ;,5.2.1 VHDL的预定义数据类型,7. 整数(INTEGER)数据类型 如:signal b: integer range 7 to 7; variable a : integer :=5;,5.2.2 IEEE预定义标准逻辑位与矢量,1. 标准逻辑位STD_LOGIC数据类型,2. 标准逻辑矢量(STD_LOGIC_VECTOR)数据类型,5.2 数据类型,5.2.3 其他预定义数据类型,1. 无符号数据类型(UNSIGNE
10、D TYPE),2. 有符号数据类型(SIGNED TYPE),5.2 数据类型,十进制的8可以作如下表示: UNSIGNED(“1000“),两则无符号数据定义的示例: VARIABLE var : UNSIGNED(0 TO 10) ; SIGNAL sig : UNSIGNED(5 TO 0) ;,例如: SIGNED(“0101“) 代表 +5,5 SIGNED(“1011“) 代表 5,5.2.4 用户自定义数据类型,1. 枚举类型,2. 物理类型,5.2 数据类型,如: Type year is(Jan,Feb,Mar,Apr,May,Jun,Jul,Aug,Sep,Oct,Nov
11、,Dec); Signal thismoth :year; result= sep else 0;,如: Type voltage is range 0 to 1000000000 Units uv; (基本单位) mv=1000uv; v=1000mv; End units;,5.2.5 数组类型,5.2 数据类型,限定性数组,限定性数组定义语句格式如下: TYPE 数组名IS ARRAY (数组范围)OF 数据类型 ; 如:type word is array(0 to 7)of std_logic;,非限定性数组,非限制性数组的定义语句格式如下: TYPE 数组名IS ARRAY (数组
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- VHDL 对象 数据 运算
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