VHDL顺序语句SequentialStatem.ppt

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1、第四章 VHDL顺序语句（Sequential Statement）,4.1、赋值语句,1.顺序信号赋值语句 信号名=赋值源；赋值符号左边必须是信号名，但不能是端口声明中指定为in的信号。右边表达式中可以出现任意对象类，但不能出现端口声明中指定为out的信号。例：B=A;-惯性延迟，无时间延迟子句，即延迟D=C after 5 ns;-传输延迟，指定延迟时间,2.变量赋值语句,变量赋值的含义是：用计算赋值符号右边的表达式所得新值取代变量原来的值。变量赋值的语法形式为：变量名:=表达式；,3、赋值目标,a:=1;C1:=“1100”;G(2)=y;H(I)=z;F(1 to 4):=“1001”

2、;,SIGNAL a,b,c,d:STD_LOGIC;SIGNAL S:STD_LOGIC_VECTOR(1 TO 4);VARIABLE e,f:STD_LOGIC;VARIABLE g:STD_LOGIC_VECTOR(1 TO 2);VARIABLE h:STD_LOGIC_VECTOR(1 TO 4);S e,4=f,2=g(1),1=g(2):=h;-g(2):=h(1);g(1):=h(2);e:=h(3);f:=h(4);,4.2 流程控制结构,VHDL为用户提供了若干控制进程内部执行流的结构，可分为条件控制和循环控制两种。IF语句CASE语句LOOP语句NEXT语句EXIT语句

3、,1.if语句（条件控制语句）,if 条件表达式 then 顺序语句end if;,if 条件表达式 then 顺序语句 else 顺序语句end if;,if 条件表达式 then 顺序语句 elsif 条件表达式 then 顺序语句 else 顺序语句 end if;,求取最大值,BEGIN IF(ab)THEN y=b;ELSE y=a;END IF;END max;,B用VHDL设计一个D触发器,ddf1,引进内部节点信号,进程和敏感信号,检测CLK上升沿,将数据输出端口,顺序语句,PROCESS(clock,clear)BEGINIF clear=0 THENq=0;ELSIF cl

4、ockEVENT and clock=1 THENq=d;END IF;END PROCESS;,T触发器,Process(clk)begin if(clkevent and clk=1)then if(t=1)then q=not(q);else q=q;end if;end if;end process;,ENTITY mul ISPORT(a,b,sel:IN BIT;data_out:OUT BIT);END mul;ARCHITECTURE ex OF mul ISSIGNAL temp:BIT;BEGINprocess_a:PROCESS(a,b,selx)BEGINIF(sel=

5、0)THENtemp=a;ELSE temp=b;END IF;data_out=temp;END PROCESS process_a;,case 语句的一般形式为:case 值表达式 iswhen 选择值=语句;when选择值=语句;when others=语句;end case;case语句选择项的要求：选择唯一，覆盖全集。,2、case语句,选择值的表达方式,单个普通数值 8数值选择范围（2 to 4)并列数值 3|5|8 混合方式,LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;ENTITY mux41 isPORT(s1,s2,a,b,c,d:INS

6、TD_LOGIC;z:OUTSTD_LOGIC);END mux41;ARCHITECTURE activ OF mux41 IS SIGNAL s:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);BEGIN s z z z zz=x;END CASE;END PROCESS;END activ;,例：signal C:Integer range 1 to 20;signal Out1:(0,1,2,3);process(C)begincase C iswhen 1=Out1 Out1 Out1 Out1=3；-C=9,16,17,18,19,20end case;end proce

7、ss;,3.循环控制语句(loop 语句),有三种循环语句：简单循环语句，for循环语句以及while循环语句。Next语句和exit语句是与循环密切相关的两个顺序语句，用来控制特殊的循环过程。(1)无条件loop语句(2)for loop语句(3)while loop语句(4)next语句(5)exit语句,(1)无条件loop语句,无条件loop语句是简单循环语句，其中包含一个无限循环执行的语句集，其形式为；loop标号：loop顺序语句；end loop loop标号；循环标号是可选项。从语法上讲，循环体中的语句中还可以有循环语句，因而在一个循环语句里可以嵌套另外的循环语句。如果语句中没

8、有exit语句，则这样的循环语句无限循环，不会停止。但exit语句可以使它结束循环，参看下面的exit语句的介绍。,loop2:loopa:=a+1;exit loop2 when a10;end loop loop2;,(2)for loop语句,loop标号:f or 循环变量 in 循环次数范围 loop 顺序语句；end loop loop标号；循环变量由循环次数范围确定其类型，无需声明。循环变量可用在循环体中，但一旦循环结束，循环变量不再起作用，即不能把循环变量的值带到循环体外。,8位奇偶校验电路ENTITY p_check isPORT(a:IN STD_LOGIC_VECTOR(

9、7 DOWNTO 0);Y:OUTSTD_LOGIC);END p_check;ARCHITECTURE opt OF p_check IS SIGNAL tmp:STD_LOGIC;BEGIN PROCESS(a)BEGIN tmp=0;for n in 0 to 7 looptmp=tmp XOR a(n);end loop;y=tmp;END PROCESS;END opt;,(3)while loop语句,标号：while 循环控制条件 loop语句；end loop 标号；循环控制条件是布尔类型。每次执行完循环体之后，都要检测条件表达式的值是真还是假。只要其值为真，就要在执行一次循环

10、体内的语句。在条件为假时结束循环。,process(inputx)variable n:Integer:=1;beginL1:while n=8 loopoutputx(n)=inputx(n+8);n:=n+1;end loop L1;end process;,(4)next语句,该语句控制循环提前进入下一次循环，即跳过该语句后面的语句执行指定标号的下一个循环next;next loop标号;next loop标号 when 条件表达式；,loop2:loop B:=B+1;next loop2 when B10;.end loop loop2;,(5)exit语句,exit语句使得从循环标

11、号所标明的循环中退出。exit;exit loop标号;exit loop标号 when 条件表达式 如果指定条件，必须要在所绐条件为真的前提下，才从循环标号所标明的循环中退出。两种情况下的循环标号都是可选项。如果语句中末给出循环标号，则从当前循环中退出。,signal a,b:std_logic_vector(1 downto 0);signal a_less_then_b:BOOLEAN;a_less_then_b=false;for i in 1 downto 0 loop IF(a(i)=1 AND b(i)=0 THEN a_less_then_b=false;EXIT;Elsif(

12、a(i)=0 AND b(i)=1 THEN a_less_then_b=true;EXIT;ELSE NULL;END IF;END LOOP;,3.WAIT语句,等待语句是进程中专门控制进程激活与挂起的的顺序语句。可以出现在进程的任何位置，也可以有多个进程语句。wait-永远挂起wait on A,B;-A 或B 变化时，进程激活wait until Enable=1;-满足条件时，进程激活wait for 5 ns;-过5 ns 后，进程激活,任意组合：wait on A,B until Enable=1;-等待A,B变化，且Enable=1时激活。wait on A,B for 5 n

13、s;-等待A,B变化，或到达5 ns 时激活。wait until Enable=1 for 5 ns;-等待Enable=1时激活，或者到达5 ns 时激活。wait on A,B until Enable=1 for 5 ns;-等待A,B变化，且Enable=1时激活，或者到达 5 ns 时激活。,p1:process-()beginwait on s1;wait on s2;wait on s1;end process p1;进程中可以由若干等待语句。运行开始时，进程处于激活状态，从第一个顺序语句开始执行，遇到第一个等待语句是挂起。当该等待语句的条件满足时，进程再次激活，从该等待语句接

14、着运行，直到遇到下一个等待语句再次挂起。以后每次激活后，运行到下一个等待语句挂起。如果进程执行到最后一个语句，则下一个语句是第一个语句。,-子程序可以在结构体的任何位置被调用，而且可以反复调用。,子程序的特点：,四、子程序调用语句,过程（PROCEDURE）,过程语句的结构：PROCEDURE 过程名（形式参数1；形式参数2；）IS 定义语句；BEGIN 顺序处理语句；END 过程名；,过程语句的调用格式：过程名（形数名=实参表达式，形数名=实参表达式）；,PACKAGE data_type ISsubtype data_element is integer range 0 to 3;type

15、 data_array is array(1 to 3)of data_element;end data_type;,use work.data_type.all;ENTITY sort isPORT(in_array:in data_array;out_array:out data_array;END sort;ARCHITECTURE exmp OF sort ISBEGIN PROCESS(in_array)procedure swap(data:inout data_array;low,high:in integer)is variable temp:data_element;BEGI

16、N if(data(low)data(high)then tmp:=data(low);data(low):=data(high);data(high):=temp;end if;End swap;Varible my_array:data_array;,Begin my_array:=in_array;Swap(my_array,1,2);Swap(my_array,2,3);Swap(my_array,1,2);Out_array=my_array;End process;End exmp;,函数（FUNCTION）,函数语句的结构：FUNCTION 函数名（输入参数表）RETUEN 数据

17、类型 IS 定义语句；BEGIN 顺序处理语句；RETUEN 返回变量名；END 函数名；,函数语句的调用格式：函数名（实际参数表）；,例：用FUNCTION语句描述求取最大值的函数。FUNCTION max(a:std_logic_vector(5 downto 0)；b:std_logic_vector(5 downto 0)RETURN std_logic_vector(5 downto 0)IS VARIABLE tmp:std_logic_vector(arange);BEGIN IF(ab)THEN tmp:=a;ELSE tmp:=b;END IF;RETURN tmp;END

18、max;,函数的参数均为输入参数。函数调用返回一个指定数据类型的值。,ARCHITECTURE rtl OF dpeak IS SIGNAL peak:STD_LOGIC_VECTOR(5 downto 0);BEGIN dout=peak;PROCESS(clk)BEGIN IF(clkevent and clk=1)THEN IF(set=1)THEN peak=date;ELSE peak=max(date,peak);END IF;END IF;END PROCESS;END rtl;,五、返回语句return语句,返回浯句(return)用来中止子程序的运行。对于过程来说，返回浯句的

19、唯一合法形式是：return；当执行了这个语句时，控制返回到该过程的调用点。对于函数来说，返回语句对函数输出的数据对象回送函数值。例如：function AND_Function(x，y：in Bit)return Bit isbeginif xland y1 thenreturn 1;elsereturn 0;end if;end AND_Function,六、空语句null 语句,某些时候，我们需要显式地指出在某些条件下不执行任何动作，空语句(null)可以达到这个目的。例如：Procedure ModTwo(x:inout Integer)begincase xwhen 1|0=null;-当x等于1或0时，没有动作。when others=x:=x mod 2;-其他情况下以2为模。end case;end ModTwo,