VHDL語(yǔ)言中信號的不同形式設置
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摘要：通過(guò)一個(gè)偶同位產(chǎn)生器邏輯功能的實(shí)現過(guò)程，介紹了VHDL語(yǔ)言中信號設置的不同方 式及注意事項，并給出了完整的程序代碼。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150123.htm關(guān)鍵詞：VHDL；程序
1概述
VHDL是一種快速的電路設計工具，功能涵蓋 了電路描述、電路合成、電路仿真等三大電路設計工作。目前廣泛使用的軟件有Altera公司出品的MAX+PLUSII，Xinlinx公司的Foundation等。
VHDL語(yǔ)言中有兩種基本的語(yǔ)句命令：并行同 時(shí)語(yǔ)句命令以及順序語(yǔ)句命令。兩者之間最大的不同點(diǎn)是，并行同時(shí)語(yǔ)句命令就像是電路板的動(dòng)作方 式，不論幾個(gè)命令，是一次且同時(shí)執行，產(chǎn)生結果；順序語(yǔ)句命令類(lèi)似一般的程序語(yǔ)言，如BASIC等的執行方式，是一次一個(gè)命令，且依書(shū)寫(xiě)方式由上而下地執行。
并行同時(shí)語(yǔ)句命令主要有以下幾種表達方式： 直接設置語(yǔ)句(使用=運算符)、條件式信號設置語(yǔ)句(When-Else)與選擇式信號設置語(yǔ)句(With-Select-When)等；
順序語(yǔ)句命令主要有以下幾種表達方式：Pro cess(過(guò)程)、If-Else(判斷比較)、Wait Until(等待)、Case-Is-When(描述選擇)等。
熟練而靈活地使用上述兩類(lèi)命令，可以節省大 量的工作量，使程序簡(jiǎn)單直觀(guān)、可讀性增強而且有利于提高程序的編譯執行效率。
在數據通信過(guò)程中，同位器與同位檢查器常用 于數據糾錯。本文就以一個(gè)簡(jiǎn)單偶同位產(chǎn)生器(Even Parity Bit Generator)真值表功能的實(shí)現方法來(lái)探討上述表達方式選擇問(wèn)題，以及編程 過(guò)程中的注意事項。
2編程舉例
例：試設計VHDL程序完成如表1偶同位器的 真值表功能：
輸入 | 輸出 | ||
S2 | S1 | S0 | Z |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 |
分析：由真值表可以看出，所要實(shí)現的是一個(gè)由三個(gè)數據位、一個(gè)同位位組成的偶同位產(chǎn)生器功 能。不難得出各位之間的簡(jiǎn)單邏輯關(guān)系：P=S0S1S2 。但是本文的主要目的在于通過(guò)此例闡述如何靈活運用不同的基本表達式設置信號，因此 某些可能更加簡(jiǎn)單的方法以及比較高級一點(diǎn)語(yǔ)句本文不予詳細討論。
解：(注：VHDL語(yǔ)言中使用“--”作為注釋符號)
library ieee; ①
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.
all;
ENTITY hf is --假設建立的芯片電路名稱(chēng)以及保存后的文件名為“hf”；
Port(
s: in std_logic_vector(2 downto 0);
z: out std_logic --最后一個(gè)管腳定義命令后面，不可加分號；
);
end hf; --應該保證電路單元名稱(chēng)與存盤(pán)的文件名一致，否則編譯時(shí) 出錯；
ARCHITECTURE a OF hf IS
Begin --以上是本例題解答過(guò)程中的公共部分，其后分別接各解法語(yǔ)句。
--******************************
--解法1：使用“hen -Else”表達方式②
z=‘0’when (s=000) else --此語(yǔ)句只能將s的各個(gè)值分開(kāi)寫(xiě)，而不能寫(xiě)成如下形式：
0’ when (s=011) else -- z=‘0’
when (s=000 or s=011 or s=110 or s=111)
0’ when (s=110) else -- else ‘1’;
‘0’ when (s=111) else
‘1’ when (s=001) else
‘1’ when (s=001) else
‘1’ when (s=001) else
‘1’;
End a;
--解法2：使用With -Select -When表達方式：
With s Select
z=‘0’ when 000, --注意：除了最后一句的語(yǔ)句結束標志是分號外，其余各句均是逗號；
‘0’ when 011,
‘0’ when 110,
‘0’ when 111, -- when后選擇信號的值也只能分別列出，不可寫(xiě)成組合條件形式。
‘1’ when others;
End a;
--解法3：使用“If-Else”表達方式：
Process--If-Else語(yǔ)句必須要與process配合使用；
Begin --Process中此句必不可少，否則編譯時(shí)出錯；
if s=000 or s=011 or s=110 or s=111 then --If后若為組合條件可用括號也可不用；
z=‘0’;
else
z=‘1’;
end if;
end process;
End a;
--解法4：使用“Case-Is-When”表達方式：
Process --“Case-Is-When”也只能與“Process”配合使用；
Begin
case s is
when 000|011|110|111 =>
--此處不能將“|”改成“or”但可以像解法1或解法1或解法2那樣將不同信號值分開(kāi)寫(xiě)；
when others=> --When句末尾是“=>”而不是逗號或者分號。
z=‘1’;
end case;
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