《VHDL顺序语句》课件

《顺序语句》VHDL本课程将介绍VHDL顺序语句的语法和使用语言概述VHDL硬件描述语言可读性强VHDL是一种硬件描述语言，VHDL语法类似于高级编程语用于描述和模拟电子电路言，易于阅读和理解可移植性好VHDL代码可以在不同的硬件平台上移植，方便进行设计和测试VHDL设计流程需求分析1明确设计目标和功能要求架构设计2划分模块，确定数据流和控制流代码编写3根据设计文档编写VHDL代码仿真测试4使用仿真工具验证代码功能综合5将VHDL代码转换为硬件描述语言布局布线6将硬件描述语言转换为实际电路图下载验证7将电路图下载到目标硬件进行验证基本语法VHDL标识符数据类型运算符语句标识符用于命名实体，例VHDL支持多种数据类型，VHDL提供了各种运算符，VHDL语句用于描述电路的如信号、变量、常量、函包括布尔型、整型、实型包括算术运算符、关系运行为，包括赋值语句、条数、过程等标识符由字、枚举型、数组型、记录算符、逻辑运算符、位运件语句、循环语句、过程母、数字和下划线组成，型等，用于表示不同类型算符等，用于进行数据操语句等，用于控制程序执且必须以字母或下划线开的数值和数据结构作和比较行流程和数据处理头顺序语句VHDL顺序语句在VHDL设计中用于描述电路的行为，它们按照程序的顺序执行赋值语句条件语句12用于将值赋予信号或变量根据条件执行不同的语句块循环语句3重复执行语句块，直到满足特定条件赋值语句简单赋值将一个值赋给一个变量或信号复合赋值对变量或信号进行运算后赋值条件赋值根据条件选择不同的值赋值变量声明数据类型变量名12声明变量时需要指定其数变量名应具有描述性，并据类型，例如INTEGER、遵循VHDL命名规则REAL、BOOLEAN初始值3可选地，可以为变量赋予初始值简单赋值语句语法功能示例变量名:=表达式;将表达式计算的结果赋值给变量signal a:std_logic:=1;复合赋值语句+=-=将左操作数加上右操作数的值，将左操作数减去右操作数的值，并将结果赋值给左操作数并将结果赋值给左操作数*=/=将左操作数乘以右操作数的值，将左操作数除以右操作数的值，并将结果赋值给左操作数并将结果赋值给左操作数条件赋值语句语法示例当条件满足时，将特定值赋如果信号A的值为1，则将信予信号或变量号B赋值为0；否则，将信号B赋值为1用途根据条件进行动态赋值，实现逻辑控制语句IF语法1IF条件THEN语句序列END IF;条件2布尔表达式，决定是否执行语句序列语句序列3当条件为真时执行的语句语句IF-THEN-ELSE语法结构1IF条件THEN语句序列ELSE语句序列END IF;执行逻辑2当条件为真时，执行THEN后面的语句序列；否则，执行ELSE后面的语句序列示例3IF ab THENc=a;ELSE c=b;END IF;语句CASE选择表达式分支选项默认分支根据表达式值选择要执行的语句块每个WHEN子句对应一个选择值，并可选的OTHERS子句用于处理未匹配包含要执行的语句的选择值语句LOOP循环控制循环语句用于重复执行一组语句，直到满足特定条件语法格式LOOP语句块END LOOP;作用域循环语句内的变量声明仅在循环语句中有效语句FOR LOOP循环次数确定1循环次数已知循环变量2控制循环次数循环体3重复执行的语句语句WHILE LOOP循环条件1判断循环是否继续执行循环体2执行循环操作循环结束3条件不满足时结束循环语句EXIT退出循环退出循环标签EXIT语句用于立即退出当前循环它可以根据条件进行判如果循环包含标签，EXIT语句可以指定退出哪个特定循环断语句NEXT功能示例在循环中，NEXT语句可以将循环控制转移到下一次循环迭FOR iIN1TO10LOOP代它跳过当前迭代的剩余语句，直接开始下一轮循环IF i=5THENNEXT;END IF;此处语句将在时跳过--i=5其他情况正常执行--END LOOP;语句RETURN函数返回值语法格式12RETURN语句用于从函数RETURN表达式;中返回一个值返回值类型3返回值类型必须与函数声明中指定的类型一致过程与函数VHDL语言中，过程和函数是两种重要的代码结构，用于封装和重用代码逻辑过程函数过程类似于子程序，可以包含一函数类似于数学函数，接受输入系列语句，并在需要时被调用执参数，并返回一个结果值行过程定义语法1过程定义使用PROCEDURE关键字，包含过程名、参数列表和过程体参数2参数可以是输入、输出或输入输出类型，用于传递数据过程体3过程体包含一组顺序语句，在过程被调用时执行过程调用过程名1过程调用使用过程名参数列表2传递参数值调用语句3执行过程主体函数定义函数名1函数的名称，用于标识和调用函数参数列表2函数接受的输入参数，用于传递数据给函数函数体3包含函数执行的具体逻辑，包括变量声明、运算和返回值返回值类型4函数返回结果的数据类型，用于确定函数返回值的类型函数调用函数名1调用函数时，使用函数名参数列表2传递实际参数给函数返回值3接收函数的返回值并发与顺序并发执行顺序执行VHDL中，多个语句可以同时执VHDL中，一些语句必须按照顺行，即并发执行例如，多个进序执行，即顺序执行例如，一程同时执行，每个进程都独立执个过程内部的语句，必须按照代行，但它们可能会共享一些数据码顺序执行，不能跳过任何语句或资源并发执行独立执行同时进行硬件支持并发执行的语句彼此独立，没有顺序多个并发执行的语句可以同时进行，并发执行需要硬件支持，例如多核处关系相互不受影响理器或专用硬件顺序执行顺序执行时间顺序控制流语句按顺序执行，上一条语句完语句执行时间取决于程序逻辑，通过条件语句、循环语句等控制成后，才会执行下一条语句按照编写顺序执行语句，改变语句执行顺序顺序性和并发性顺序语句并发语句顺序语句按照指定的顺序执并发语句描述的是多个操作行，如同程序代码中的一行同时进行，例如在硬件设计行代码一样，前一个语句执中，多个模块可以同时工作行完后才执行下一个语句VHDL中的顺序和并发VHDL语言支持这两种执行方式，可以根据设计需要选择合适的语句类型来实现逻辑应用场景示例例如，设计一个数字时钟，需要使用VHDL顺序语句来实现时钟的计数和显示功能首先，定义一个变量来存储当前时间，并使用循环语句来不断更新变量的值然后，使用条件语句判断当前时间是否到达预设的报警时间，并触发报警信号最后，使用赋值语句将当前时间值输出到显示器上小结VHDL顺序语句赋值语句流程控制语句过程与函数VHDL顺序语句用于描述电用于给变量或信号赋值，用于控制程序执行顺序，用于封装代码，提高代码路的行为，以顺序的方式包括简单赋值、复合赋值包括IF语句、CASE语句和可读性和可重用性执行和条件赋值LOOP语句问题讨论VHDL顺序语句是构建复杂数字电路的关键要素我们已经探讨了赋值语句、条件语句、循环语句、过程与函数以及并发与顺序的执行方式欢迎大家提出疑问，共同探讨VHDL设计中遇到的难题！。