VHDL语言描述语句讲解
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VHDL语言描述语句
一、VHDL语句分类； 二、基本的VHDL顺序语句 三、基本的VHDL并行语句 四、常用组合单元电路VHDL设计 五、常用时序单元电路VHDL设计
一、VHDL语句分类
按照功能分类：
赋值语句；
数据流控制语句（转向控制语句）：
1. Case … when …
( 顺序 )；
2.进程语句——语法说明
a) 进程标号：用于标识进程，可选。多个进程时，提高程序可读性；
a) 敏感信号列表：敏感信号发生变化（上升沿或者下降沿），进程被 激活，从而执行内部顺序语句。
注意：可以有多个敏感信号，用逗号隔开，任何一个变化都激活进 程，否则进程挂起。
c) 进程声明区： 用于定义进程内部的局部变量，信号不可在此声明。进程之间数据 交流通过全局信号。
2. If … else …
( 顺序 )；
3. with … select when ( 并 )；
4. When …else
( 并 )；
模块化设计语句:
process ; component ; generate ; block ;for…loop ; 子程序调用语句
仿真语句： wait ;
… elsif falling_edge(clk) then … end if; end peocess;
entity mul is port (a,b,c,selx,sely : IN bit;
data_out: OUT BIT); end mul; ARCHITECTURE ex OF mul IS SIGNAL temp :BIT ; BEGIN p_a: PROCESS(a，b，selx)
BEGIN IF(SELX='0') THEN temp<=a; ELSE temp<=b; END IF; END PROCESS p_a; p_b: PROCESS(temp，c，sely) BEGIN IF(SELy='0') THEN data_out<=temp; ELSE temp<=c; END IF; END PROCESS p_b; end ex;
d) 顺序语句： 进程内部语句顺序执行。
e) 用处：适合描述时序电路。也可用于组合逻辑电路的设计。
例1：进程语句例程——带异步复位的D触发器
LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY cydff IS PORT ( d,clk,rst : IN STD_LOGIC ;
q<=d; END IF ; END PROCESS cydff_inst ; END ARCHITECTURE behave ;
语法说明：
时钟沿的VHDL描述方法总结（3种）： 上升沿描述1： clk’event and clk=‘1’ ; 下降沿描述1： clk’event and clk=‘0’ ;
上升沿描述2： clk='1' AND clk'EVENT AND clk'LAST_VALUE='0‘ 下降沿描述2： clk=‘0' AND clk'EVENT AND clk'LAST_VALUE=‘1‘
上升沿描述3： rising_edge(clk) ; 下降沿描述3： falling_edge(clk);
WAIT语句
NULL语句 ASSERT语句
语句作用 信号或变量赋值 条件控制 条件控制 循环控制
描述延迟
空操作 仿真时报告错误
是否可综合 可综合 可综合 可综合
循环次数有限时可综 合 WAIT ON和WAIT UNTIL可综合 可综合 不可综合
基本的VHDL顺序语句
1、process(进程)； 2、信号和变量； 3、IF语句； 4、C ASE语句； 5、CASE语句和IF语句的比较； 6、LOOP语句； 7、WAIT语句； 8、使用顺序代码设计组合逻辑电路；
基本的VHDL顺序语句
VHDL中的顺序语句用于描述进程或子程序的内部功能，且只能出现在 PROCESS、FUNCTION、PROCEDURE等语句中。
可以用来设计 时序电路、组合电路。
主要作用：时序流控制、程序控制、条件和迭代等，行为描述代码。
常用的顺序语句见下表。
顺序语句 顺序赋值语句 IF语句 CASE语句 LOOP语句
Clk’event ??
进程语句总结：
进程仅在敏感信号发生变化时才执行。 特点：进程内部，顺序语句；进程语句之间，并行。 不同进程内不可以对同一信号赋值，即不可多重赋值。 进程内信号和变量赋值效果不同。 一个进程内不能同时扑捉同一个时钟信号的上升沿或者下降沿。
例如下面语句是错误的： PROCESS(clk) BEGIN IF rising_edge(clk) then
q : OUT STD_LOGIC ) ; END ENTITY cydff ; ARCHITECTURE behave OF cydff IS BEGIN cydff_inst : PROCESS ( clk，rst )
BEGIN IF (rst=‘1’) then
q<=‘0’; elsIF ( clk='1' AND clk'LAST_VALUE='0' AND clk'EVENT ) THEN
5.3.1 进程（PROCESS）语句
语法说明： 1、Process为过程语句，定义如下：
[进程标号: ] Process [ 触发信号1，触发信号2，…… ] [ 定义区 ]
Begin 顺序语句 ……
End Process [ 进程标号] ；
注： 方括号内容可以省略；触发信号将决定该过程是否执行；一个结构体 当中可以有多个过程；多个进程语句之间是并行执行，进程内部属于 顺序执行语句。
按照语句的执行方式特点分为：
并行语句：
按动作来自百度文库点：语句执行顺序与书写顺序无关；
使用范围 ：进程语句外部的语句都是并行的；
实际应用 ：对应于各自独立运行的逻辑电路；
顺序语句：
按动作特点：照语句书写顺序执行；
使用范围 ：进程、函数和过程内部出现；
实际应用 ：时序电路、数据流控制电路；
一、VHDL语句分类； 二、基本的VHDL顺序语句 三、基本的VHDL并行语句 四、常用组合单元电路VHDL设计 五、常用时序单元电路VHDL设计
一、VHDL语句分类
按照功能分类：
赋值语句；
数据流控制语句（转向控制语句）：
1. Case … when …
( 顺序 )；
2.进程语句——语法说明
a) 进程标号：用于标识进程，可选。多个进程时，提高程序可读性；
a) 敏感信号列表：敏感信号发生变化（上升沿或者下降沿），进程被 激活，从而执行内部顺序语句。
注意：可以有多个敏感信号，用逗号隔开，任何一个变化都激活进 程，否则进程挂起。
c) 进程声明区： 用于定义进程内部的局部变量，信号不可在此声明。进程之间数据 交流通过全局信号。
2. If … else …
( 顺序 )；
3. with … select when ( 并 )；
4. When …else
( 并 )；
模块化设计语句:
process ; component ; generate ; block ;for…loop ; 子程序调用语句
仿真语句： wait ;
… elsif falling_edge(clk) then … end if; end peocess;
entity mul is port (a,b,c,selx,sely : IN bit;
data_out: OUT BIT); end mul; ARCHITECTURE ex OF mul IS SIGNAL temp :BIT ; BEGIN p_a: PROCESS(a，b，selx)
BEGIN IF(SELX='0') THEN temp<=a; ELSE temp<=b; END IF; END PROCESS p_a; p_b: PROCESS(temp，c，sely) BEGIN IF(SELy='0') THEN data_out<=temp; ELSE temp<=c; END IF; END PROCESS p_b; end ex;
d) 顺序语句： 进程内部语句顺序执行。
e) 用处：适合描述时序电路。也可用于组合逻辑电路的设计。
例1：进程语句例程——带异步复位的D触发器
LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY cydff IS PORT ( d,clk,rst : IN STD_LOGIC ;
q<=d; END IF ; END PROCESS cydff_inst ; END ARCHITECTURE behave ;
语法说明：
时钟沿的VHDL描述方法总结（3种）： 上升沿描述1： clk’event and clk=‘1’ ; 下降沿描述1： clk’event and clk=‘0’ ;
上升沿描述2： clk='1' AND clk'EVENT AND clk'LAST_VALUE='0‘ 下降沿描述2： clk=‘0' AND clk'EVENT AND clk'LAST_VALUE=‘1‘
上升沿描述3： rising_edge(clk) ; 下降沿描述3： falling_edge(clk);
WAIT语句
NULL语句 ASSERT语句
语句作用 信号或变量赋值 条件控制 条件控制 循环控制
描述延迟
空操作 仿真时报告错误
是否可综合 可综合 可综合 可综合
循环次数有限时可综 合 WAIT ON和WAIT UNTIL可综合 可综合 不可综合
基本的VHDL顺序语句
1、process(进程)； 2、信号和变量； 3、IF语句； 4、C ASE语句； 5、CASE语句和IF语句的比较； 6、LOOP语句； 7、WAIT语句； 8、使用顺序代码设计组合逻辑电路；
基本的VHDL顺序语句
VHDL中的顺序语句用于描述进程或子程序的内部功能，且只能出现在 PROCESS、FUNCTION、PROCEDURE等语句中。
可以用来设计 时序电路、组合电路。
主要作用：时序流控制、程序控制、条件和迭代等，行为描述代码。
常用的顺序语句见下表。
顺序语句 顺序赋值语句 IF语句 CASE语句 LOOP语句
Clk’event ??
进程语句总结：
进程仅在敏感信号发生变化时才执行。 特点：进程内部，顺序语句；进程语句之间，并行。 不同进程内不可以对同一信号赋值，即不可多重赋值。 进程内信号和变量赋值效果不同。 一个进程内不能同时扑捉同一个时钟信号的上升沿或者下降沿。
例如下面语句是错误的： PROCESS(clk) BEGIN IF rising_edge(clk) then
q : OUT STD_LOGIC ) ; END ENTITY cydff ; ARCHITECTURE behave OF cydff IS BEGIN cydff_inst : PROCESS ( clk，rst )
BEGIN IF (rst=‘1’) then
q<=‘0’; elsIF ( clk='1' AND clk'LAST_VALUE='0' AND clk'EVENT ) THEN
5.3.1 进程（PROCESS）语句
语法说明： 1、Process为过程语句，定义如下：
[进程标号: ] Process [ 触发信号1，触发信号2，…… ] [ 定义区 ]
Begin 顺序语句 ……
End Process [ 进程标号] ；
注： 方括号内容可以省略；触发信号将决定该过程是否执行；一个结构体 当中可以有多个过程；多个进程语句之间是并行执行，进程内部属于 顺序执行语句。
按照语句的执行方式特点分为：
并行语句：
按动作来自百度文库点：语句执行顺序与书写顺序无关；
使用范围 ：进程语句外部的语句都是并行的；
实际应用 ：对应于各自独立运行的逻辑电路；
顺序语句：
按动作特点：照语句书写顺序执行；
使用范围 ：进程、函数和过程内部出现；
实际应用 ：时序电路、数据流控制电路；