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2)学习利用原理图输入法和VHDL语言设计简单逻辑电路的方法。实验内容:1)采用原理图输入方法和VHDL语言设计4位格雷码/二进制码变换电路。
练习:VHDL语言描述4为二进制转换为格雷码的电路,观察输入输出波形,编译无误后下载到实验箱进行验证。?工程的顶层设计实体名一定要和设计文件中的实体名匹配。
VHDL硬件描述语言基础?简介
VHDL硬件描述语言基础?传统数字电路设计方法不适合设计大规模的系统。?众多软件公司开发研制了具有自己特色的电路硬件描述语言(HardwareDescriptionLanguage,HDL),存在着很大的差异。因此,硬件设计工程师需要一种强大的、标准化的硬件描述语言,作为可相互交流的设计环境。?美国国防部在1981年提出了一种新的HDL,称之为VHSICHardwareDescriptionLanguage,简称为VHDL,这种语言的成就有两个方面:成为国际的硬件描述语言标准.
VHDL硬件描述语言基础?用于设计复杂的、多层次的设计。支持设计库和?与硬件独立,一个设计可用于不同的硬件结构,?有丰富的软件支持VHDL的综合和仿真,从而能在设计阶段就能发现设计中的Bug,缩短设计时间,降低成本。?VHDL有良好的可读性,容易理解。
库是VHDL语言编写的源程序及其通过编译的数据的集合,由各种程序包组成,常见的为STD库,IEEE库。STD库是标准库,常用的程序包为standard。standard程序包定义了基本数据类型(如:bit数据类型等)和函数及各种类型之间的转换。该程序包实际应用中已经隐性打开,不需要用use语句另外说明。IEEE库是按照国际IEEE组织制定的工业标准进行编写的标准资源库,常用程序包为std_logic_1164程序包,std_logic_signed和std_logic_unsigned程序包,std_logic_arith程序包。
程序包提供了各种数据类型、函数定义以及各种类型转换函数及运算等,常见的程序包有以下几种。std_logic_1164程序包:常用数据类型(std_logic、std_logic_vector等)和函数的定义,各种类型转换函数及逻辑运算。std_logic_arith程序包:在std_logic_1164程序包的基础上定义了无符号数和有符号数数据类型,并为其定义了相应的算术运算、比较,无符号数和有符号数及整数之间的转换函数。std_logic_signed和std_logic_unsigned程序包:定义了可用于integer数据类型和std_logic及std_logic_vector数据类型混合运算的运算符,并定义了由std_logic_vector到integer的转换函数。
实体名为VHDL标识符的一种。标识符是用户给常量、变量、信号、端口、子程序或参数定义的名字标识符命名规则2adder,_mux21,ful__adder,adder_,and为错误的标识符。
VHDL硬件描述语言基础端口类型5要用关键字end结束该实体
std_logic(标准逻辑位)信号形式:‘0’、‘1’、‘X’(不定)、‘Z’(高阻),‘L’(弱信号0),‘H’(弱信号1),‘W’(弱信号不定),‘-’(不可能情况)。std_logic_vector(标准逻辑位矢量)使用这两种数据类型必须有两条声明语句:useieee.std_logic_1164.all;
3最后以end结束结构体部分。
And(与),Or(或),Not(非),Nand(与非),Nor(或非),Xor(异或),Xnor(同或)。能进行逻辑运算的数据类型:bit、bit_vector、booleanstd_logic、std_logic_vector
3、实验感想
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