VHDL硬件描述语言：第6章 VHDL语言的主要描述语句.ppt

VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是一种用于电子设计自动化领域的硬件描述语言，它允许工程师用编程的方式来描述数字系统的逻辑和行为。本篇重点讨论的是VHDL语言中的主要描述语句，尤其是顺序描述语句和并发描述语句。 顺序描述语句遵循传统的编程语言执行顺序，即自上而下，逐行执行。这些语句主要用于进程（Process）和子程序（Subprogram）中。VHDL中的主要顺序描述语句包括： 1. **WAIT语句**：WAIT语句用于控制进程的执行状态。它有四种形式：无限等待（WAIT）、等待时间（WAIT FOR）、等待条件满足（WAIT UNTIL）和等待信号量变化（WAIT ON）。WAIT ON语句用于等待指定的信号之一发生变化，当信号变化时，进程恢复执行。例如： ```vhdl PROCESS (a, b) BEGIN y <= a AND b; WAIT ON a, b; END PROCESS; ``` 在这个例子中，进程会等待信号a或b的改变，然后继续执行。 2. **断言语句（Assertion Statement）**：用于在设计中插入检查条件，确保设计的正确性。 3. **信号代入语句（Signal Assignment Statement）**：如`y <= a AND b;`，将信号y的值设置为信号a和b的逻辑与。 4. **变量赋值语句（Variable Assignment Statement）**：与信号不同，变量的赋值是瞬时完成的。 5. **IF语句**：标准的条件控制结构，根据条件执行不同的代码块。 6. **CASE语句**：多分支选择结构，根据表达式的值选择执行相应的代码块。 7. **LOOP语句**：循环控制结构，包括WHILE、FOR等类型的循环。 8. **NEXT和EXIT语句**：在循环体内部，提前结束当前迭代或跳出整个循环。 9. **过程调用语句（Procedure Call Statement）**：调用定义好的子程序执行特定任务。 10. **NULL语句**：空操作，不执行任何操作，通常用于占位。 其中，`WAIT UNTIL`语句是等待一个特定条件变为真后才继续执行的语句，例如： ```vhdl WAIT UNTIL (clock'EVENT AND clock = '1'); ``` 这段代码表示进程会在时钟的上升沿处恢复执行，实现D触发器的典型行为。 在设计过程中，理解并熟练掌握这些语句对于描述数字系统的并发行为和顺序行为至关重要。VHDL通过结合顺序描述和并发描述语句，能够精确地表达硬件系统的动态行为，为数字系统的设计提供了强大的工具。