用VHDL设计数码管译码器，具体要求为: a. 输入一个四位二进制数，在数码管上显示对应的十六进制数； b. 利用WHEN_ELSE条件信号赋值语句完成程序设计； c. 硬件测试时建议选用四个按键作为输入，以发光二极管显示每个按键的状态。

在VHDL中设计一个四位二进制到十六进制数码管译码器，你需要按照以下步骤进行：

1. 定义信号和端口：
- 设计一个4位输入端口，如 `input [3:0] binary_num`，用于接收四位二进制数。
- 输出端口 `output hex_code`，用于显示对应的十六进制数。
- 对于按键输入，可以定义四个按键输入 `input btn_i`, `btn_j`, `btn_k`, `btn_l` 和四个相应的状态输出 `output led_i`, `led_j`, `led_k`, `led_l`。

2. 实体（Entity）描述：

   entity SevenSegmentDisplay is
     Port (
       binary_num : in std_logic_vector(3 downto 0);
       hex_code : out std_logic_vector(3 downto 0);
       btn_i, btn_j, btn_k, btn_l : in std_logic;
       led_i, led_j, led_k, led_l : out std_logic
     );
   end SevenSegmentDisplay;

3. 结构体（Architecture）实现：
使用WHEN_ELSE结构信号赋值语句实现转换和按键检测部分：

   architecture Behavioral of SevenSegmentDisplay is
     component SevenSegmentCell is
       Port (digit : in std_logic; hex_digit : out std_logic_vector(3 downto 0));
     end component;

     -- 十六进制对照表，存储每一位对应数码管的显示
     constant HEX_TABLE : array (0 to 15) of std_logic_vector(3 downto 0);

   begin
     -- 数码管译码部分
     hex_code <= HEX_TABLE(binary_num(3) * 16 + binary_num(2)) & 
                HEX_TABLE(binary_num(1) * 4 + binary_num(0));

     -- 按键处理部分
     when btn_i = '1' then
       led_i <= '1';
     else
       led_i <= '0';
     end if;
     -- 其他按键处理类似，这里仅示例了i键

     -- 其他按键和LED的处理...
   end Behavioral;

在实体结构中，需要提供一个包含四位二进制数到单个数码管字符映射的HEX_TABLE数组，并在WHEN ELSE分支中针对每个按键分配LED输出。

4. 测试：
-- 配合硬件调试，编写适当的测试用例，模拟各种输入组合并验证译码是否正确以及按键状态的显示。