第三章 数据对象和数据类型

3.2 数据类型
一、预定义的数据类型
1、布尔类型（boolean） 取值：true，false 运算：逻辑运算 2、位类型（bit）: 取值：取‘0‟和‘1‟两个值 运算：逻辑运算 例：signal tp:bit Tp<=‟0‟;
3、位矢量（bit_vector）：位矢量 注：定义位矢量时，要注意位矢量的宽度和次序 赋值时可整体赋值，也可每1位单独赋值 运算：位矢量和位类型的数据只能进行逻辑运算
conv_std_logic_vector(p,b):
将integer,unsigned,signed,std_logic的操作数
p转换为位宽为b的std_logic_vector类型.
3.3 数据类型间的转换（见书）
conv_integer(p): 将integer,unsigned,signed,std_logic或者 std_ulogic的操作数p转换为integer类型. 注意：不包含std_logic_vector
conv_unsigned(p,b): 将integer,unsigned,signed,或者std_ulogic的 操作数p转换为位宽为b的unsigned类型. conv_signed(p,b): 将integer,unsigned,signed,或者std_ulogic的 操作数p转换为位宽为b的signed类型.
三、变量
变量仅用于局部电路的描述，是临时存放数据的 单元，变量只能在进程，函数等中使用。 格式：VARIABLE 变量名：数据类型【：=初值】； 例：variable c，d：bit 变量的赋值：用“:=”对变量进行赋值，对变量 赋
值是瞬时完成的，只是在局部进程和函数，过程中 使用 例：c:=‟1‟; D:=‟0‟;
y<=”ZZZZ”;
y<=(„0‟,‟1‟,‟0‟,‟1‟); y<=(others=>‟0‟); y<=(1=>‟0‟,others=>‟1‟);
3、整数（integer）
取值：提供最大32位的整数，整数范围（ 2 否则综合器默认的位数是32位。
运算：整数类型只能进行算术运算 例：signal d：integer range 0 to 15; Signal f:integer; d<=15(综合后位F，4位)；
3、子类型 在原有的数据类型的基础上加一些约束条件，可
定义该数据类型的子类型。
格式：subtype 子数据类型 is 母数据类型 范围
例：subtype mylogic is integer range 0 to 10;
Subtype mystate is state range s0 to s1;
例：constant A1 :bit:=‟1‟; constant B1 :bit_vector(3 downto 0):=“1010”;
二、信号
信号代表电路中的“硬”连线，即用于电路的 输入/输出端口，也用于电路内部各元件之间的互联。 格式：signal 信号名：数据类型[:=初值]；（ 初值可省略） 例：signal a，b：bit； 信号的赋值：用“<=“符号对信号进行赋值 例：a<=‟1‟; b<=‟0‟; 信号赋值的特点：信号赋值是有延时的；且信号 赋值是并发的；信号是全局的，在整个结构体中全 局使用
第3章 数据对象和数据类型
3.1 数据对象
数据对象：通俗理解，数据对象是存放数据的
容器，在vhdl中数据对象有3种
（1）Байду номын сангаас量（constant)
（2）信号（signal)
（3）变量（variable)
一、常量 用来确定默认值，相当于电路中的固定电平
格式：constant 常量名：数据类型：=常量值；
temp<=temp+1(按照5为2进制数相加， 可加到32)
4、 标准逻辑位类型（std_logic） 标准逻辑位矢量（std_logic_vector） 取值：具有8种不同的值，为什么引入8值， 主要是考虑两个及两个以上的电路输出 端如连在同一节点上，此点的电平与电 路驱动能力有关，驱动能力强的输出可 将节点电平强行拉高或是拉低，因此建 立多值系统是为了对这种情况进行分析。
Signal data1:my_integer;
2、用户定义的枚举类型 数据类型的值由指定的枚举值确定 格式：type 数据类型 is (枚举值) 例：type mylogic is („0‟,‟1‟,‟Z‟) Type state is (s0,s1,s2); Signal ps:state; Ps<=s0; 用户定义的数据类型可存放在自定义的程 序中，也可在主程序中直接定义
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）
注：定义整数时，应制定整数的范围，便于综合，
f<=15(综合后位0000000F)
注意：定义整数指定了范围，也就是制定了 定义整数的二进制位数，当自身加一时，整 数值可超限，但是在对其进行具体的赋值 时，不可超限 例：signal temp;integer 0 to 26 Temp<=27(错误)
5、有符号数（signed）和无符号数 （unsigned） 取值：定义和std_logic__vector相同，但支持 算术运算。 运算：算术运算 例：signal aa：signed(7 downto 0); Signal bb:unsigned(7 downto 0); aa<=”11111111”; bb<=”11111111”;
‘x„ 强不确定值 ‘0„强0 „ 1„强1 „Z„高阻 ‘W‟弱不确定值 ‘L‟弱0 „H‟弱1 „-‟不能出现的情况 实际中只有0.1，Z能被综合 运算：位矢量是位类型数据的集合，同样要注意数 据的宽度和次序，而且只能进行逻辑运算 8值：
例： signal aa:std_logic_vector(3 downto 0); aa<=“zzzz”; aa<=“1011”; aa(3)<=„1‟;
例：signal data：bit_vector(3 downtown 0)；
Signal y,temp:bit_vector(0 to 3);
data<=”1110”(data(3)=‟1‟,data(2)=‟1‟,data(1)=‟1‟
data(0)=‟0‟)
单独1位赋值：data（3）<=„0‟；
00H~7FH 80H~FFH
有符号数 0~127 -128~-1
无符号数 0~127 128~255
二、用户定义的数据类型（根据用户的需求， 重新定义新的数据类型） 1、用户定义的整数类型
格式：type 数据类型 is 范围
例：type my_integer is range 0 to 100