可编程逻辑器件（EDA）：第9章 VHDL结构与要素-ST.ppt

VHDL，全称Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，是一种用于数字电子系统设计的硬件描述语言，广泛应用于可编程逻辑器件（EDA）的设计中。本篇内容主要讲解了VHDL中的实体（Entity）、结构体（Structure）以及子程序（Subprograms），以下是这些概念的详细说明： 1. **实体（Entity）**： - **实体语句结构**：实体是VHDL中描述设计实体与外部电路接口的关键元素。它定义了输入、输出以及其他接口信号，以及任何参数。 - **参数传递说明语句（GENERIC）**：GENERIC用于定义常数参数，这些参数在编译时确定，并且可以影响设计实体的结构或规模。它们不同于普通的常量，因为它们可以在设计实体外部设置，使设计者能快速调整电路的特性。 2. **结构体（Structure）**： - **结构体的一般语言格式**：结构体描述了设计实体的内部实现，包括并行语句、顺序语句和各种元素的实例化。 - **结构体说明语句**：这部分定义了结构体中使用的信号、常量、数据类型、元件、状态机、函数和过程等。 - **功能描述语句结构**：包括进程语句（Sequential statements）、信号赋值语句、子程序调用（Function and Procedure calls）以及元件例化语句。进程语句用于描述事件驱动的行为，信号赋值语句用于改变信号的值，而元件例化语句则用于在设计中实例化已定义的组件。 3. **子程序（Subprograms）**： - **过程（PROCEDURE）和函数（FUNCTION）**：子程序是VHDL中的独立模块，可以用来封装复杂的操作。过程是无返回值的子程序，而函数则有返回值。子程序不能直接读取或修改信号的值，而是通过其接口进行通信。 - **函数定义**：函数由函数首（包含函数名、参数列表和返回值数据类型）和函数体组成。函数首需在程序包的说明部分定义，函数体在包体内定义。 - **重载函数**：VHDL支持函数重载，即相同函数名但参数类型或返回值数据类型不同的多个函数。这允许根据不同的输入类型调用不同的函数实现。 以上内容概述了VHDL中的实体、结构体和子程序的核心概念，它们是VHDL设计的基础，用于创建可配置的逻辑器件模型，以实现复杂数字系统的高效设计和验证。在实际应用中，理解并熟练运用这些概念是实现可编程逻辑器件设计的关键步骤。