EDA与数字系统设计ch2-3课件.ppt

1、2.3 VHD设计的基本语句设计的基本语句o 2.3.1并行信号赋值语句并行信号赋值语句o 2.3.2 条件赋值语句，条件赋值语句，WHEN-ELSEo 2.3.3 选择信号赋值语句，选择信号赋值语句，WITH-SELECTo 2.3.4 块（块（BLOCK）语句）语句o 2.3.5 IF-ELSE语句语句 o 2.3.6 CASE-WHEN语句语句o 2.3.7 FOR-LOOP语句语句oVHDL常用语句可以分为两大类并行语句和顺序语句。顺序语常用语句可以分为两大类并行语句和顺序语句。顺序语句必须放在进程中，顺序语句的执行方式按照语句的前后排列句必须放在进程中，顺序语句的执行方式按照语句的前

2、后排列的方式顺序执行的。结构体中的并行语句总是处于进程的外部，的方式顺序执行的。结构体中的并行语句总是处于进程的外部，所有并行语句都是一次同时执行的，与他们在程序中排列的先所有并行语句都是一次同时执行的，与他们在程序中排列的先后次序无关。后次序无关。o 常用的顺序语句有常用的顺序语句有：o信号赋值语句和变量赋值语句信号赋值语句和变量赋值语句oIF-ELSE语句语句oCASE-WHEN语句语句oFOR-LOOPo 常用的并行语句有常用的并行语句有：o并行信号赋值语句，用并行信号赋值语句，用 “=”运算符运算符o条件赋值语句，条件赋值语句，WHEN-ELSEo选择信号赋值语句，选择信号赋值语句，W

3、ITH-SELECTo方块语句，方块语句，BLOCK2.3.1并行信号赋值语句并行信号赋值语句o 信号赋值语句的功能是将一个数据或一个表信号赋值语句的功能是将一个数据或一个表达式的运算结果传送给一个数据对象，这个达式的运算结果传送给一个数据对象，这个数据对象可以是内部信号，也可以是预定义数据对象可以是内部信号，也可以是预定义的端口信号。的端口信号。o 在进程中的信号赋值语句属于顺序语句，而在进程中的信号赋值语句属于顺序语句，而在结构体中进程外的信号赋值语句则属于并在结构体中进程外的信号赋值语句则属于并行语句。行语句。2.3.1并行信号赋值语句并行信号赋值语句o例例2-3-1用并行信号赋值语句描

4、述逻辑表达式是用并行信号赋值语句描述逻辑表达式是Y=AB+C D的电路。的电路。oENTITY loga ISoPORT(oA,B,C,D :IN BIT;o Y :OUT BIT );oEND loga;o-定义定义A，B，C，D是输入端口信号，是输入端口信号，Y是输出端口信号是输出端口信号oARCHITECTURE stra OF loga ISoSIGNAL E:BIT;-定义定义E是内部信号是内部信号oBEGINoY=(A AND B)OR E;-以下两条并行语句与顺序无关以下两条并行语句与顺序无关oE=C XOR D;oEND stra;2.3.2 条件赋值语句，条件赋值语句，WHE

5、N-ELSEo条件赋值语句语法格式为：条件赋值语句语法格式为：o信号信号Y=信号信号A WHEN 条件表达式条件表达式1 ELSEo信号信号B WHEN 条件表达式条件表达式2 ELSEo.o信号信号N；o在执行在执行WHEN-ELSE语句时，先判断条件表达语句时，先判断条件表达式式1是否为是否为TRUE，若为真，若为真，Y=信号信号A，否则判，否则判断条件表达式断条件表达式2是否为是否为TRUE，若为，若为TRUE，Y=信号信号B，依次类推，只有当所列的条件表达式都为，依次类推，只有当所列的条件表达式都为假时，假时，Y=信号信号N。2.3.2 条件赋值语句，条件赋值语句，WHEN-ELSEo

6、例例2-3-2用条件赋值语句用条件赋值语句WHEN-ELSE实现的四选一实现的四选一数据选择器数据选择器oENTITY mux4 ISPORT(o a0,a1,a2,a3 :IN STD_LOGIC;o s:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);o y :OUT STD_LOGIC);oEND mux4;oARCHITECTURE archmux OF mux4 IS oBEGINoy=a0 WHEN s=“00”else -当当s=00时，时，y=a0oa1 WHEN s=“01”else -当当s=01时，时，y=a1oa2 WHEN s=“10”else -当当

7、s=10时，时，y=a2oa3;-当当s取其它值时，取其它值时，y=a2oEND archmux;2.3.3 选择信号赋值语句，选择信号赋值语句，WITH-SELECTo语法格式为：语法格式为：oWITH 选择信号选择信号X SELECTo信号信号Y=信号信号A WHEN 选择信号值选择信号值1,o信号信号B WHEN 选择信号值选择信号值2,o信号信号C WHEN 选择信号值选择信号值3,o.o信号信号Z WHEN OTHERS；oWITH-SELECT语句不能在进程中应用，通过选择信号语句不能在进程中应用，通过选择信号X的值的变化来选择相应的操作。当选择信号的值的变化来选择相应的操作。当选

8、择信号X的值与选的值与选择信号值择信号值1相同时，执行相同时，执行Y=信号信号A，当选择信号，当选择信号X的值的值与选择信号值与选择信号值2相同时，执行相同时，执行Y=信号信号B，只有当选择，只有当选择信号信号X的值与所列的值都不同时，才执行的值与所列的值都不同时，才执行Y=信号信号Z。2.3.3 选择信号赋值语句，选择信号赋值语句，WITH-SELECTo采用选择信号赋值语句采用选择信号赋值语句WITH-SELECT实现的四选一数据选择器结实现的四选一数据选择器结构体：构体：oARCHITECTURE archmux OF mux4 IS o BEGINoWITH s SELECT oy=a

9、0 WHEN“00”,oa1 WHEN“01”,oa2 WHEN“10”,oa3 WHEN OTHERS;oEND archmux;2.3.4 块（块（BLOCK）语句）语句o块语句可以看作是结构体中的子模块，它把实现某一块语句可以看作是结构体中的子模块，它把实现某一特定功能的一些并发语句组合在一起形成一个语句模特定功能的一些并发语句组合在一起形成一个语句模块。利用多个块语句可以把一个复杂的结构体划分成块。利用多个块语句可以把一个复杂的结构体划分成多个不同功能的模块，使复杂的结构体结构分明，功多个不同功能的模块，使复杂的结构体结构分明，功能明确，提高了结构体的可读性。块语句的格式为：能明确，提

10、高了结构体的可读性。块语句的格式为：o块标号：块标号：BLOCK o说明语句说明语句oBEGINo并行语句区并行语句区oEND BLOCK 块标号；块标号；2.3.5 IF-ELSE语句语句其常用的格式为：其常用的格式为：格式一格式一:IF 条件表达式条件表达式1 THEN语句方块语句方块AELSIF 条件表达式条件表达式2 THEN语句方块语句方块BELSIF 条件表达式条件表达式3 THEN语句方块语句方块C：ELSE语句方块语句方块NEND IF格式二：格式二：IF 条件表达式条件表达式THEN语句方块语句方块AEND IF;格式三：格式三：IF 条件表达式条件表达式THEN语句方块语句

11、方块AELSE语句方块语句方块BEND IF格式四：格式四：PROCESS(CLK)BEGINIF CLKevent AND CLK=1 THEN 语句方块语句方块END IF;END PROCESS;例例2-3-4用格式四描述一般的用格式四描述一般的D触发器程序触发器程序1.LIBRARY IEEE;2.USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;3.USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;4.USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;5.ENTITY dff1 IS6.PORT(CLK,D :IN STD_LOGIC;7.Q :OUT S

12、TD_LOGIC);8.END dff1;9.ARCHITECTURE a OF dff1 IS10.BEGIN11.PROCESS(CLK)12.BEGIN13.IF CLKEVENT AND CLK=1 THEN14.Q 语句方块语句方块1WHEN 信号值信号值2=语句方块语句方块2WHEN 信号值信号值3=WHEN OTHERS=语句方块语句方块 NEND CASE;2.3.6 CASE-WHEN语句语句用用CASE-WHEN实现的四选一数据选择器结构体实现的四选一数据选择器结构体：ARCHITECTURE archmux OF mux4 IS BEGINPROCESS(S,A0,A1,

13、A2,A3)BEGIN CASE S IS WHEN“00”=y y y y=A3;END CASE;END PROCESS;END archmux;2.3.7 FOR-LOOP语句语句oFOR-LOOP语句是一种循环执行语句，它可以使包含的一组顺序语句是一种循环执行语句，它可以使包含的一组顺序语句被循环执行，其执行的次数可由设定的循环参数决定，只要设语句被循环执行，其执行的次数可由设定的循环参数决定，只要设计到重复的动作需求时，就可以考虑使用循环语句。计到重复的动作需求时，就可以考虑使用循环语句。FOR-LOOP语句分为递减方式和递增方式，两种语法格式为：语句分为递减方式和递增方式，两种语法

14、格式为：o（1）递减方式）递减方式oFOR I IN 起始值起始值 DOWNTO 结束值结束值 LOOPo顺序语句顺序语句oEND LOOP；o（2）递增方式递增方式oFOR I IN 起始值起始值 TO 结束值结束值 LOOPo顺序语句顺序语句oEND LOOP；2.3.7 FOR-LOOP语句语句1.LIBRARY IEEE;2.USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;3.USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;4.USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;5.ENTITY loop1 IS PORT(6.D :IN STD_LOGI

15、C_VECTOR(0 TO 7);-输入输入D是八位二进制数是八位二进制数7.Y :OUT STD_LOGIC);8.END loop1;9.ARCHITECTURE a OF loop1 IS10.BEGIN11.PROCESS(D)12.VARIABLE tmp:STD_LOGIC;-定义临时变量定义临时变量tmp13.BEGIN14.tmp:=0;15.FOR I IN 0 TO 7 LOOP16.tmp:=tmp XOR D(I);-变量赋值语句是立即赋值，变量赋值语句是立即赋值，tmp=tmp D(I)17.END LOOP;18.Y=tmp;19.END PROCESS;20.END a;o例例2-3-5 用用FOR-LOOP语句描述奇偶校验器中的奇校验。输语句描述奇偶校验器中的奇校验。输入四位二进制数，当检测到数据中入四位二进制数，当检测到数据中1的位数为奇数时，输出的位数为奇数时，输出Y=1，否则，否则，Y=0。