第六章时序逻辑电路的VHDL语言描述

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VHDL语言的主要描述语句

VHDL语言的主要描述语句按照语句的执行顺序对VHDL语言进行分类，包含两类语句：●并行描述语句该语句的执行与书写顺序无关，总是同时被执行●顺序描述语句从仿真的角度，该语句是顺序执行的进程语句（PROCESS）是最典型的并行语句，一个构造体可以有几个进程语句同时存在，而且并发执行。

但是进程部的所有语句都是顺序语句。

一、顺序描述语句顺序描述语句只能用在进程和子程序中,它和其他高级语言一样,其语句是按照语句的出现的顺序加以执行的。

如下分别介绍有关的顺序描述语句.1.WAIT语句进程在执行过程中总是处于两种状态:执行或挂起,进程的状态变化受等待语句的控制,当进程执行到等待语句,就被挂起,并等待再次执行进程.等待语句的格式:＊WAIT 无限等待＊WAIT ON 敏感信号变化＊WAIT UNTIL 条件满足＊WAIT FOR 时间到（1）WAIT ON格式：WAIT ON 信号[,信号]例5-1PROCESS(a,b)BEGINy<=a AND b;END PROCESS;该例中的进程与下例中进程相同:例5-1PROCESSBEGINy<=a AND b;WAIT ON a,b;END PROCESS;例5-2PROCESS(a,b)BEGINy<=a AND b;WAIT ON a,b;END PROCESS;（2）WAIT UNTIL 直到条件满足格式: WAIT UNTIL 布尔表达式当进程执行到该语句时,被挂起;若布尔表达式为真时,进程将被启动.例: WAIT UNTIL ((x*10)<100)（3）WAIT FOR 等到时间到格式: WAIT FOR 时间表达式当进程执行到该语句时,被挂起;等待一定的时间后,进程将被启动.例: WAIT FOR 20 ns；WAIT FOR （a*（b+c）；（4）多条件WAIT 语句例: WAIT ON nmi,interrupt UNTIL ((nmi=TRUE) OR (interrupt=TRUE)) FOR 5 us 该等待有三个条件:第一,信号nmi和interrupt 任何一个有一次刷新动作第二, 信号nmi和interrupt 任何一个为真第三, 已等待5 us只要一个以上的条件被满足,进程就被启动.*注意：多条件等待时，表达式的值至少应包含一个信号量的值。

第六章时序逻辑电路的VHDL语言描述

第5章
组合逻辑电路的VHDL描述
２. 时钟的下降沿描述
判断的条件为： Clk’LAST_VALUE’=‘１’ AND 钟信号是明确给出的，只有‘１’和 ‘０’，所以用判断条件也可为(maxplus中支持的格式)： clk’EVENT AND clk=‘１’ （上升沿） clk’EVENT AND clk=‘０’ （下降沿）
END ENTITY asynch_latch ;
第5章
组合逻辑电路的VHDL描述
ARCHITECTURE behave OF asynch_latch IS BEGIN PROCESS ( clk, reset, datain, lock ) BEGIN IF ( reset = ‘1’ ) THEN -- 异步复位信号 dataout <= '0' ; ELSIF ( clk=‘1’ AND clk‘EVENT) THEN IF ( lock = '1' ) THEN dataout <= datain ; END IF ; END IF ; END PROCESS ; END ARCHITECTURE behave ;
第5章
组合逻辑电路的VHDL描述
LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY clock_inst IS END ENTITY clock_inst ; PROCESS ( clock_signal ) -- 显式表示 BEGIN IF ( clock_signal = '1' ) THEN 其他处理语句; END IF ; END PROCESS ;
第5章
组合逻辑电路的VHDL描述

《VHDL语言程序设计》课程教学大纲

《VHDL语言程序设计》课程教学大纲课程简介课程简介:本课程为软件工程专业嵌入式专业方向的专业课，是开发基于FPGA/CPLD嵌入式系统的必备基础。

主要内容包括FPGA/CPLD目标器件的结构和工作原理、EDA技术和工作流程、VHDL基础知识、VHDL实用方法和设计深入、原理图输入法、LPM宏功能模块实用方法、状态机设计以及EDA优化设计。

目的是为后续课程的学习和嵌入式系统的设计作必须的基础准备。

课程大纲一、课程的性质与任务：本课程是软件工程专业的专业方向课程。

教学任务主要包括使学生了解EDA技术的工作流程，正确使用开发平台，掌握以VHDL为代表的硬件描述语言的基本知识、编程实用方法和工程设计方法，掌握原理图设计法、状态机设计法，能够正确使用IP Core和LPM等宏功能模块。

本课程是软件工程专业嵌入式专业方向的第一门专业方向课，是后续课程的必备基础，具有较重要的地位。

二、课程的目的与基本要求：本课程涉及到的学科基础知识面广，要求软硬件兼备，需要较好的学科基础。

通过本课程的学习，最终达到能够设计基于FPGA/CPLD的ASIC，并能进行EDA优化的目的。

三、面向专业：软件工程四、先修课程:《计算系统基础》五、本课程与其它课程的联系：本课程的先行课程是计算系统基础。

服务的主要后续课程包括基于FPGA的嵌入式软件开发、基于ARM的嵌入式软件开发等。

六、教学内容安排、要求、学时分配及作业：第一章概述（2学时）1.1 EDA技术及其发展（C）1.2 硬件描述语言硬件描述语言种类、自顶向下设计方法、EDA工程设计流程。

（A）1.3 面向FPGA/CPLD的开发流程设计输入、分析综合、布局布线、仿真、下载和硬件测试。

（A）1.4 IP Core 及EDA技术发展趋势。

（C）第二章 FPGA硬件特性与编程技术（8学时）2.1 PLD发展历程及其分类（c）2.2 低密度PLD工作原理PROM、PLA、PAL、GAL。

《VHDL语言程序设计》课程教学大纲

GDOU-B-11-213《VHDL语言程序设计》课程教学大纲课程简介课程简介:本课程为软件工程专业嵌入式专业方向的专业课，是开发基于FPGA/CPLD嵌入式系统的必备基础。

目的是为后续课程的学习和嵌入式系统的设计作必须的基础准备。

课程大纲一、课程的性质与任务：本课程是软件工程专业的专业方向课程。

本课程是软件工程专业嵌入式专业方向的第一门专业方向课，是后续课程的必备基础，具有较重要的地位。

二、课程的目的与基本要求：本课程涉及到的学科基础知识面广，要求软硬件兼备，需要较好的学科基础。

通过本课程的学习，最终达到能够设计基于FPGA/CPLD的ASIC，并能进行EDA优化的目的。

三、面向专业：软件工程四、先修课程:《计算系统基础》五、本课程与其它课程的联系：本课程的先行课程是计算系统基础。

服务的主要后续课程包括基于FPGA的嵌入式软件开发、基于ARM的嵌入式软件开发等。

（A）1.3 面向FPGA/CPLD的开发流程设计输入、分析综合、布局布线、仿真、下载和硬件测试。

（A）1.4 IP Core 及EDA技术发展趋势。

（C）第二章 FPGA硬件特性与编程技术（8学时）2.1 PLD发展历程及其分类（c）2.2 低密度PLD工作原理PROM、PLA、PAL、GAL。

vhdl语法

在VHDL语言里，不同类型的数据信号之间不能互相赋值。当需要不同类型数据之间传递信息时，就需要类型转换函数将其中的一种类型数据转换为另一中数据类型后，再进行信号的传递。
• 1999年，IEEE又将数字模拟混合VHDL的版本作为工业标准，即IEEE1076.3;
一、VHDL概述
VHDL与电路图设计电路的方式不同：
和电路图设计方式相比：（1）易于修改；
（2）设计能力更强；
（3）VHDL语言很方便：独立于器件设计；相同的程
序代码可以用于不同厂家生产的器件。
一、VHDL概述
设计范例：2输入与门
a b
c
电路真值表
a 0 1 0 1
b 0 0 1 1
c 0 0 0 1
一、VHDL 概述 IEEE; LIBRARY
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; Entity and2 is Port( a : in bit; 双减号--为VHDL程序的 b : in bit; 注释符，类似C语言中的 //注释符。 c : out bit); End and2; --实体定义结束。
端口名
端口模式
数据类型
一、VHDL概述
端口模式（MODE）有以下几种类型： IN ；OUT；INOUT ；BUFFER
端口模式可用下图说明：（黑框代表一个设计或模块）

IN
OUT
BUFFER
INOUT
（3）ARCHITECTURE定义区
实体的实现。即说明电路执行什么动作或实现功能。定义格式： Architecture 结构体名 of 实体名 is

VHDL的时序电路描述

第5章时序逻辑电路的分析和设计
电路时钟信号的VHDL描述
1. clk‟event and clk=„1‟; clk‟event and clk=„0‟; 2. rising_edge(clk); falling_edge(clk); --上升沿 --下降沿 --上升沿 --下降沿
第5章时序逻辑电路的分析和设计
第5章时序逻辑电路的分析和设计
状态机描述
MOORE 状态机 MEALY 状态机
第5章时序逻辑电路的分析和设计
MOORE 状态机
0 S0/0 1 1 S1/1 0 0 S2/0 0 1 S3/0
1
第5章时序逻辑电路的分析和设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH6_5_1.VHD
-- **************************************** LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; --********************************************* ENTITY Ch6_5_1 is PORT( CP : IN STD_LOGIC; -- CLOCK DIN : IN STD_LOGIC; -- I/P Signal OP : OUT STD_LOGIC -- O/P Signal ); END Ch6_5_1;
第5章时序逻辑电路的分析和设计
architecture behave of count10 is begin tc<='1' when q=9 else '0'; --”1001” process(cp) begin if (rising_edge(cp)) then if q=9 then --”1001” q<=“0000”; --十进制 else q<=q+1; --自身赋值！ end if; end if; end process; end behave;

时序电路VHDL讲解

前几节，我们讲解的都是组合逻辑电路。

通过这些组合逻辑电路，我们初步掌握了VHDL常用的语法结构。

从这节开始，我们要介绍时序电路了。

（其实我们没有刻意去分组合和时序，只是觉的前面组合讲的多点，后面可能会多讲些时序电路而已。

对小平爷爷曾经说过：不管黑猫，白猫，只要能捉到老鼠的猫就是好猫。

所以不论时序，组合，还是时序和组合的混合体，只要能实现功能的就是好程序！）说一下概念：异步和同步。

这是时序电路的两大类。

同步就是电路的触发器由同一个时钟信号驱动，在同一个时刻翻转；而异步就是不在同一个时刻翻转。

大多数编程器的的内部结构是同步时序逻辑电路。

我们以时序电路的基础单元D触发器说起。

上升沿D触发器逻辑符号：由功能表可知，一个D触发器有一个异步置零端Rd,异步置1端Sd,只要Rd或Sd有效（低电平），则D触发器就会立即复位或则置1操作，复位与置1操作是与是时钟无关的，是异步的，有一个输入端D，一个时钟输入端CP,有两个互补的输出端Q和Q源代码：（工程见example中的D_FF文件夹）逐行解释：19～33：是一个有嵌套的IF结构。

这个IF结构就是按照功能表的顺序来写的。

25：是一条功能表没有的语句，在这种情况下，信号输出不确定，即用’X’来表示。

这儿要考虑到选择信号的完备性：Rd和Sd的组合会形成4种可能，若没有第25句的话，那么28～32可在Rd=’0’且Sd=’0’和Rd=’1’且Sd=’1’两种情况下运行。

这个是不符合功能要求的。

这里提醒大家一句：编写程序，不仅仅是VHDL程序，心一定要细。

29：用到了一个内置函数rising_edge(),即表示信号的上升沿，相对的就是falling_edge()。

该句等同于（if CP’event and CP=’1’）,意思是CP上有事件发生，且事件发生后CP是高电平。

（事件无非就是上升和下降，若事件后是高电平，那就是上升沿发生了！）这两个函数在以后会经常用到的。

注意：因为是Sd,Rd是异步信号，即该信号不等待时钟的某一状态，而是直接起作用。

第六章时序逻辑电路的VHDL语言描述解读

第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
6.2 时序电路的复位方法
时序电路的初态是由复位信号来触发而设置的，所以复位是时序电路中的基本动作。 6.2.1 时序电路的同步复位方法时序电路的同步复位是指：当电路的复位信号有效并且时钟信号的边沿到来时，时序电路才进行复位。在VHDL中描述时序电路的同步复位时，把时钟
clk’EVENT AND clk=‘０’ （下降沿）
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
6.1.2 时钟作为敏感信号
在时序电路中，时钟信号是必不可少的，在VHDL 中都是用时钟信号作为进程的驱动来实现和时钟的同步。１.显式表示时钟敏感信号
如果将时钟信号放在进程的敏感信号表中，当时
钟变化时启动进程。２. 隐式表示时钟敏感信号时钟信号不放在进程的敏感信号表中，用WAIT语句来控制进程的执行。
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
第六章
时序电路
时序逻辑电路的输出不但和当前输入有关，还与系统的原先状态有关，即时序电路的当前输出由输入变量与电路原先的状态共同决定。作为时序逻辑电路的基本特征，时序逻辑电路应具有“记忆”功能。触发器是时序电路最常用的记忆元件。任何时序逻辑电路都是以时钟信号为驱动信号的，时序电路通常在时钟信号的边沿到来时才发生状态变化。因此，设计时序逻辑电路时，必须要重视时钟信号。本章将首先介绍常用触发器的设计方法，然后介绍常用的时序电路：计数器、寄存器、移位寄存器等。
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
时钟敏感信号设置时注意：
1. 无论是在进程还用WAIT中对时钟边沿说明时，一定要说明是上升沿还是下降沿。 2.当时钟作为进程的敏感信号表时，在敏感信号表中不能同时出现多个时钟信号，其它信号可以和时钟信

VHDL的主要描述语句

--适合4选1数据选择器
WHEN “11”=> c <= f; WHEN OTHERS => NULL;
--无效
END CASE;
例[2] CASE语句使用
CASE sel IS
WHEN 1TO 9 => c <= 1;
WHEN 11/12 => c <= 2;
WHEN OTHERS => c <= 3;
注意，这里的顺序是从仿真软件的运行和顺应VHDL语法的编程逻辑思路而言的，其相应的硬件逻辑工作方式未必如此。应该注意区分VHDL语言的软件行为与描述综合后的硬件行为的差异。
第1页/共121页
VHDL顺序语句主要包括：
·变量赋值语句（Variable Evaluate）
·信号赋值语句（Signal Evaluate）
第11页/共121页
4.1.4 IF语句
在VHDL语言中，IF语句的作用是根据指定的条件来确定语句的执行顺序。IF语句可用于选择器、比较器、编码器、译码器、状态机等的设计，是VHDL语言中最常用的语句之一。IF语句按其书写格式可分为以下3种。
1.门闩控制语句
这类语句书写格式为： IF 条件 THEN 顺序语句
END CASE;
在例[2]中，第一个WHEN语句的意思是当sel 的值是从1到9 中任意一个数值时，信号c 的值取1；第二个WHEN语句的意思是当sel 的值为11或12两者之一时，信号 c 的取值为 2；第三个WHEN语句的意思是当sel 的值不为前面两种情况时，信号c 的取值为3。
y：OUT STD_LOGIC); END mux4；
第17页/共121页
ARCHITECTURE rtl OF mux4 IS

第6章基本逻辑电路的VHDL 语言描述

X 1 X X X X
D6
X 1 X X X X
D5
X 1 X X X X
D4
X 1 X X X X
D3
X 1 X X X 0
D2
X 1 X X 0 1
D1
X 1 X 0 1 1
D0
X 1 0 1 1 1
Q2 Q1 Q0 E0
1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1
端口名 data_in even_odd parity_out 类型输入输入输出说明输入的8位数据控制信号，确定采用奇校验还是偶校验产生的奇偶校验位
奇偶校验器的VHDL 程序:
library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity parity_check is port(data_in :in std_logic_vector (7 downto 0); even_odd :in std_logic; parity_out:out std_logic); end entity parity_check;
architecture behav of parity_check is begin process(data_in,even_odd)
variable tmp:std_logic; begin tmp:='0'; for i in data_in'range loop tmp:=tmp xor data_in(i); end loop; if even_odd='1' then --偶校验 parity_out<=tmp; else --奇校验 parity_out<=not tmp; end if; end process; end architecture behav;

用VHDL语言描述时序逻辑电路

END rtl;
第14章触发器和时序逻辑电路
接上，相同 qb是q非 q是q 流程如果clr=’1’ 计数器清零时钟上升沿来到 d向q敷值
2010.03
END rtl; LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； ENTITY rplcont IS
PORT(clk,clr,:IN STD_LOGIC;
U:dffr PORT MAP(clk=>count_in_bar(i), clr=>clr,d=>count_in_bar(i+1),
q=>count(i),qb=>count_in_bar(i+1); END GENERATE; END rtl;
接上，相同
第14章触发器和时序逻辑电路
2010.03
qa<=count_4(0); qb<= count_4(1); qc<= count_4(2);
qd<= count_4(3);
PROCESS(clk,clr) BEGIN IF(clr=’1’) THEN count_4<=”0000”;
构造一个12进制计数器四位计数器位数从3到0
计数器中的qa是0位计数器中的qb是1位计数器中的qc是2位计数器中的qd是3位流程
表14.27 计数器的功能表
输入端 clr en clk 1×× 00×
01
输出端 qd qc qb qa
0 00 0 不变不变不不变
变计数值加1
第14章触发器和时序逻辑电路
2010.03
LIBRARY IEEE;
IEEE库
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；

(完整word版)vhdl基本语法

VHDL 基础语法篇——VHDLVHDL硬件描述语言1。

1 VHDL概述1。

1。

1 VHDL的特点VHDL语言作为一种标准的硬件描述语言，具有结构严谨、描述能力强的特点，由于VHDL语言来源于C、Fortran等计算机高级语言，在VHDL语言中保留了部分高级语言的原语句，如if语句、子程序和函数等,便于阅读和应用。

具体特点如下：1。

支持从系统级到门级电路的描述，既支持自底向上（bottom-up）的设计也支持从顶向下（top—down）的设计，同时也支持结构、行为和数据流三种形式的混合描述。

2. VHDL的设计单元的基本组成部分是实体(entity）和结构体（architecture），实体包含设计系统单元的输入和输出端口信息，结构体描述设计单元的组成和行为，便于各模块之间数据传送.利用单元（componet)、块(block）、过程（procure）和函数（function）等语句，用结构化层次化的描述方法,使复杂电路的设计更加简便。

采用包的概念，便于标准设计文档资料的保存和广泛使用。

3. VHDL语言有常数、信号和变量三种数据对象，每一个数据对象都要指定数据类型,VHDL的数据类型丰富,有数值数据类型和逻辑数据类型，有位型和位向量型。

既支持预定义的数据类型，又支持自定义的数据类型，其定义的数据类型具有明确的物理意义，VHDL是强类型语言。

4. 数字系统有组合电路和时序电路，时序电路又分为同步和异步,电路的动作行为有并行和串行动作，VHDL语言常用语句分为并行语句和顺序语句，完全能够描述复杂的电路结构和行为状态。

1.1.2 VHDL语言的基本结构VHDL语言是数字电路的硬件描述语言，在语句结构上吸取了Fortran和C等计算机高级语言的语句，如IF语句、循环语句、函数和子程序等，只要具备高级语言的编程技能和数字逻辑电路的设计基础，就可以在较短的时间内学会VHDL语言。

但是VHDL毕竟是一种描述数字电路的工业标准语言,该种语言的标识符号、数据类型、数据对象以及描述各种电路的语句形式和程序结构等方面具有特殊的规定，如果一开始就介绍它的语法规定，会使初学者感到枯燥无味,不得要领.较好的办法是选取几个具有代表性的VHDL程序实例，先介绍整体的程序结构，再逐步介绍程序中的语法概念。

第6章 VHDL硬件描述语言PPT课件

4
（7）设计灵活，修改方便。
第6章 VHDL硬件描述语言
用VHDL设计电路主要的工作过程是：编辑、编译、功能仿真（前仿真）、综合、布局、布线、后仿真（时序仿真）。
6.1.2 VHDL的基本结构
一个VHDL程序必须包括实体（ENTITY）和结构体（ARCHITECTURE）。除实体和结构体外，多数程序还要包含库和程序包部分。实体中定义了一个设计模块的外部输入和输出端口，即模块（或元件）的外部特征，描述了一个元件或一个模块与其他部分（模块）之间的连接关系，可以看作是输入输出信号和芯片管脚信息。结构体主要用来说明元件内部的具体结构，即对元件内部的逻辑功能进行说明，是程序设计的核心部分。库是程序包的集合，不同的库有不同类型的程序包。程序包用来定义结构体和实体中要用到的数据类型、元件和子 5 程序等。
3
第6章 VHDL硬件描述语言
6.1 VHDL概述
6.1.1 VHDL的特点
（1）作为HDL的第一个国际标准，VHDL具有很强的可移植性。
（2）具有丰富的模拟仿真语句和库函数。
（3）VHDL有良好的可读性，接近高级语言，容易理解。
（4）系统设计与硬件结构无关。
（5）支持模块化设计。
（6）用VHDL完成的一个确定设计，可以利用EDA工具自动地把VHDL描述转变成门电路级网表文件。
1．预定义数据类型
该类型是最常用、最基本的一种数据类型，在标准程序包STANDARD和STD LOGIC_ 1164及其他程序包中作了定义，已自动包含在VHDL源文件中，不必通过USE 语句进行显示调用。
18
具体类型如下：
第6章 VHDL硬件描述语言
（1）整数类型（INTEGER）

vhdl硬件描述语言与数字逻辑电路设计

VHDL (VHSIC Hardware Description Language) is like the architect's blueprint for digital systems. It's a language that hardware engineers use to paint a vivid picture of how these systems are structured and how they behave. Think of it as a virtual playground where designers can play around with digital logic circuits before they bring them to life. With VHDL, they can test and verify their creations, ensuring that everything runs smoothly before it's time to hit the hardware. In other words, VHDL is the ultimate tool for digital wizards to work their magic and bring their ideas to life!VHDL（VHSIC硬件描述语言）就像建筑师的数字系统蓝图。

这种语言是硬件工程师用来描绘这些系统的结构及其表现的生动画面。

把它当作一个虚拟游乐场，设计者可以在带他们复活前用数字逻辑电路来游玩。

通过VHDL，他们可以测试和验证他们的创造，确保一切在击中硬件之前顺利运行。

VHDL是数位魔法师运用魔法，将想法带入生命的终极工具！One of the coolest things about VHDL is that it lets you test out your digital creations virtually before you actually build them. It's like a digital playground where you can play around with your ideas and see how they behave without spending a ton of money on physical prototypes. And the best part? You cancatch any design boo-boos early on and make sure everything is working smoothly. Not only that, VHDL also lets you create these little building blocks, kind of like digital Legos, that you can easily snap together to make bigger and better designs. It's like having a superpower for makingplex digital systems with lots of parts moving at the same time. So basically, VHDL is like the superhero of digital design – making things faster, cheaper, and a whole lot more fun!VHDL最酷的一件事就是它让你在实际建造之前测试你的数字创造。

VHDL详细语法教程

VHDL详细语法教程VHDL（Very High Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language）是一种硬件描述语言，用于对数字电路进行描述、建模和仿真。

它是一种用于描述数字系统结构和行为的语言，广泛用于FPGA（Field Programmable Gate Array）和ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit）设计中。

VHDL语言具有丰富的语法结构，可以描述数字系统的结构和行为，并可以进行仿真和综合。

下面是VHDL语言的详细语法教程：1. 实体声明（Entity Declaration）：VHDL代码的第一部分是实体声明，用于定义设计的接口和名称。

实体声明是设计的顶级结构，它包含输入输出端口的定义。

语法格式如下：```vhdlentity entity_name isportport_name : in/out type;port_name : in/out type;...end entity_name;```其中，entity_name为实体名称，port_name为端口名称，type为端口类型，in表示输入端口，out表示输出端口。

2. 结构体声明（Architecture declaration）：在实体声明后，需要定义该实体的结构和行为。

这一部分被称为结构体声明。

语法格式如下：```vhdlarchitecture architecture_name of entity_name issignal signal_name : type;...begin...end architecture_name;```3. 信号声明（Signal declaration）：信号用于在VHDL代码中传输数据。

通过信号声明，可以定义存储或传输数据的变量。

信号声明需要在结构体声明的前面进行。

语法格式如下：```vhdlsignal signal_name : type;```其中，signal_name为信号名称，type为信号类型。

VHDL语言描述语句

PROCESS(a,b,en) BEGIN IF (en='1') THEN c<=a; ELSE c<=b; END IF; END PROCESS;
(3)用作多选择控制时的IF语句书写格式为 IF 条件1 THEN 顺序处理语句1； ELSIF 条件2 THEN 顺序处理语句2； ┆ ELSIF 条件N-1 THEN 顺序处理语句N-1； ELSE 顺序处理语句N； END IF；
• 语法说明：
进程当中的赋值：变量：立即更新。信号：process执行完毕赋值才生效。同时，进程中的信号赋值语句允许有多个不同的赋值驱动源，但仅最后一个驱动源有效
3、IF语句
IF语句 IF语句是根据所指定的条件来确定执行哪些语句，适用于比较器、译码器等需要条件控制的逻辑电路设计，通常有以下三种类型。 (1)用作门阀控制时的IF语句书写格式为 IF （条件） THEN 顺序处理语句； END IF；
LIBRARY IEEE; USE IEEE.Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY mux4 IS PORT( input:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); en:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); y:OUT STD_LOGIC); END mux4; ARCHITECTURE aa OF mux4 IS BEGIN PROCESS(input,en) BEGIN IF (en="00") THEN y<=input(0); ELSIF (en="01") THEN y<=input(1); 例2（例5-9）四选一数据选择器 ELSIF (en="10") THEN y<=input(2); ELSE y<=input(3); END IF; END PROCESS; END aa;

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multi_latch_inst : PROCESS ( reset, datain1, datain2, datain3, lock1, lock2, lock3 ) BEGIN IF ( reset = '1' ) THEN -- 复位信号 dataout <= '0' ; ELSIF ( lock1 = '1' ) THEN -- 锁存信号
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
LIBRARY IEEE ;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY clock_inst IS END ENTITY clock_inst ; PROCESS BEGIN WAIT ON ( clock_signal ) UNTIL ( clock_signal = '0' ) ; -- 隐式表示其他处理语句； END PROCESS ;
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
yinshi : PROCESS -- 隐式表示 BEGIN WAIT ON ( clock_signal ) UNTIL ( clock_signal_condition ) ; IF (synchronization_reset_condition ) THEN signal_n <= reset_value_n ; temp_n := reset_value_temp ; ELSE 其他处理语句； END IF ; END PROCESS yinshi ;
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY clock_inst IS END ENTITY clock_inst ; PROCESS ( clock_signal ) -- 显式表示 BEGIN IF ( clock_signal = '1' ) THEN 其他处理语句; END IF ; END PROCESS ;
END ARCHITECTURE behavioral ;
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
6.3.2 边沿触发同步复位、加载锁存器
此时复位和加载信号都和时序电路中的时钟信号同步。 LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY synch_latch IS
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
１. 时钟的上升沿描述
从图中可看出时钟信号的变化过程：０
变化。
１。在
VHDL语言中可用信号的属性函数来描述这三个状态：
clk’LAST_VALUE=‘0’ , clk’EVENT , clk=‘1’ 由于上升沿是瞬时完成的，也就是说当这三个条件同时满足时，说明时钟信号出现了上升沿。所以判断的条件为： Clk’LAST_VALUE=‘0’ AND clk’EVENT AND clk=‘1’
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
6.1 时序电路的时钟信号
时钟信号在时序电路中有着重要的作用，它将驱动时
序逻辑电路的状态转移，根据时钟信号可以区别时序电路的现态和次态。
6.1.1 时钟信号边沿的描述
时钟信号的边沿分上升沿和下降沿，有的时序逻辑电路是用上升沿驱动，有的是用时钟信号的下降沿驱动。
ARCHITECTURE behave OF synch_latch IS BEGIN PROCESS ( clk ) BEGIN IF ( clk=‘1’ AND clk‘EVENT ) THEN -- 时钟上升沿 IF ( reset = ‘1’ ) THEN -- 复位信号 dataout <= '0' ; ELSIF ( lock = '1' ) THEN -- 锁存信号 dataout <= datain ; END IF ; END IF ; END PROCESS ; END ARCHITECTURE behave ;
LIBRARY IEEE ;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;
ENTITY single_latch IS PORT ( reset : IN STD_LOGIC ; datain : IN STD_LOGIC ; lock : IN STD_LOGIC ;
dataout : OUT STD_LOGIC ) ;
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
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时序逻辑电路的VHDL描述
【例6-8】异步锁存器
LIBRARY IEEE ;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY asynch_latch IS PORT ( reset, clk : IN STD_LOGIC ; datain : IN STD_LOGIC ; lock : IN STD_LOGIC ; dataout : OUT STD_LOGIC ) ;
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
２. 时钟的下降沿描述
判断的条件为： Clk’LAST_VALUE=‘１’ AND clk’EVENT AND clk=‘０’ 由于实际工作中时钟信号是明确给出的，只有‘１’和 ‘０’，所以用判断条件也可为(maxplus中支持的格式)： clk’EVENT AND clk=‘１’ （上升沿）
END ENTITY single_latch ;
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时序逻辑电路的VHDL描述
ARCHITECTURE rtl OF single_latch IS BEGIN PROCESS ( reset, datain, lock ) BEGIN IF ( reset = ‘1’ ) THEN -- 异步复位 dataout <= '0' ; ELSIF ( lock = ‘1’ ) THEN -- 锁存信号 dataout <= datain ; END IF ; END PROCESS ; END ARCHITECTURE rtl ;
第 5章
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时钟敏感信号设置时注意：
1. 无论是在进程还用WAIT中对时钟边沿说明时，一定要说明是上升沿还是下降沿。 2.当时钟作为进程的敏感信号表时，在敏感信号表中不能同时出现多个时钟信号，其它信号可以和时钟信
号并列放在敏感信号表中。
3.采用WAIT时，由于其是进程的同步点，它要么放在进程的最前面，要么放在进程的最后面。
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
yinshi : PROCESS
BEGIN WAIT ON ( clock_signal, asynchronous_reset_signal )
UNTIL ( clock_signal_condition, ) ; -- 隐式表示
IF ( asynchronous_reset_condition ) THEN signal_n <= reset_value_n ;
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6.2 时序电路的复位方法
时序电路的初态是由复位信号来触发而设置的，所以复位是时序电路中的基本动作。 6.2.1 时序电路的同步复位方法时序电路的同步复位是指：当电路的复位信号有效并且时钟信号的边沿到来时，时序电路才进行复位。在VHDL中描述时序电路的同步复位时，把时钟
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
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时序逻辑电路的VHDL描述
【例6-6】多输入电平锁存器 LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY multi_latch IS
PORT (
reset : IN STD_LOGIC ;
datain1, datain2, datain3 : IN STD_LOGIC ;
lock1, lock2, lock3 : IN STD_LOGIC ;
dataout : OUT STD_LOGIC ) ; END ENTITY multi_latch ;
第 5章
BEGIN
时序逻辑电路的VHDL描述
ARCHITECTURE behavioral OF multi_latch IS
第 5章
时序逻辑电路的VHDL描述
-- 显式表示
xianshi : PROCESS ( clock_signal, asynchronous_reset_signal ) BEGIN IF ( asynchronous_reset_condition ) THEN signal_n <= reset_value_n ; temp_n := reset_value_temp ; ELSIF ( clock_signal_condition ) THEN 其他处理语句； -- 复位条件不成立时执行时序电路的正常行为 ELSE 其他处理语句； END IF ; END PROCESS xians述
第六章
时序电路
时序逻辑电路的输出不但和当前输入有关，还与系统的原先状态有关，即时序电路的当前输出由输入变量与电路原先的状态共同决定。作为时序逻辑电路的基本特征，时序逻辑电路应具有“记忆”功能。触发器是时序电路最常用的记忆元件。任何时序逻辑电路都是以时钟信号为驱动信号的，时序电路通常在时钟信号的边沿到来时才发生状态变化。因此，设计时序逻辑电路时，必须要重视时钟信号。本章将首先介绍常用触发器的设计方法，然后介绍常用的时序电路：计数器、寄存器、移位寄存器等。
PORT ( reset, clk : IN STD_LOGIC ;
datain : IN STD_LOGIC ; lock : IN STD_LOGIC ; dataout : OUT STD_LOGIC ) ; END ENTITY synch_latch ;

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