技术与VHDL 汇总PPT学习教案.pptx

VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是一种用于硬件描述的语言，广泛应用于数字电子系统的设计。这份名为"技术与VHDL 汇总PPT学习教案"的资料详细介绍了VHDL的基本语法和语句结构，对于学习VHDL至关重要。 VHDL中的实体（ENTITY）是用来描述器件的端口特性的，通过`ENTITY...END ENTITY e_name`定义，其中`e_name`是实体的名称。实体声明中包含端口列表，这些端口通过`PORT()`语句定义，有四种端口模式：`IN`（输入）、`OUT`（输出）、`INOUT`（双向）和`BUFFER`（缓冲）。数据类型包括`INTEGER`、`BOOLEAN`、`STD_LOGIC`、`BIT`以及`STD_LOGIC_VECTOR`等。 接下来，结构体（ARCHITECTURE）描述了器件的逻辑功能和行为，用`ARCHITECTURE...END ARCHITECTURE`包裹。在结构体内部，可以使用各种语句来定义器件的行为，包括顺序语句和并行语句。顺序语句是由进程语句（PROCESS）引导的，例如`IF_THEN_ELSE`和`WHEN_ELSE`条件语句。并行语句在结构体中以并行方式执行，如元件例化（COMPONENT和PORT MAP）。 VHDL中的信号赋值使用“<=”操作符，它具有延迟特性，最小延迟为一个δ。条件比较通常使用“=”操作符。逻辑操作符包括`AND`、`OR`、`NOT`、`NAND`、`XOR`和`XNOR`，它们用于构建复杂的逻辑表达式。 时序电路的描述往往涉及到时钟检测，例如`CLK'EVENT AND CLK='1'`表示上升沿检测。时序电路可以由不完整的条件语句创建，如`IF ... THEN ... END IF`和`IF ... THEN ... ELSIF ... THEN ... END IF`。真值表可以使用`CASE_WHEN`语句来表示，注意在处理所有情况时，通常会有一个`OTHERS`子句。 文件命名建议与VHDL设计的实体名保持一致，扩展名为`.vhd`。文件必须存放在指定为工程的目录中，该目录设为WORK库。VHDL库管理通过`LIBRARY`语句，常用的库包括IEEE库和标准库`STD`。使用`USE`语句可以声明使用特定的程序包，如`STD_LOGIC_1164`和`STANDARD`。 此外，VHDL还支持信号属性函数，如`EVENT`和`LAST_VALUE`，用于查询信号状态。在进行非整数类型数据运算时，可能需要使用运算符重载，这可以通过调用程序包`STD_LOGIC_UNSIGNED`中的相应函数实现。 总结起来，这份学习教案涵盖了VHDL的基础知识，包括实体和结构体的定义、端口模式、数据类型、逻辑操作、条件语句、进程语句、时序电路描述以及库和程序包的使用，为初学者提供了全面的学习资源。