VHDL语言生成14位二进制伪随机序列

时间: 2023-06-01 17:03:02 浏览: 61
以下是一个使用VHDL语言生成14位二进制伪随机序列的示例代码： ``` library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.NUMERIC_STD.ALL; entity prbs14 is Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; prbs_out : out STD_LOGIC_VECTOR (13 downto 0)); end prbs14; architecture Behavioral of prbs14 is signal prbs_reg : std_logic_vector(13 downto 0) := "00000000000000"; begin process (clk, reset) begin if (reset = '1') then prbs_reg <= "00000000000000"; elsif rising_edge(clk) then prbs_reg(0) <= prbs_reg(13) xor prbs_reg(12); prbs_reg(1) <= prbs_reg(0); prbs_reg(2) <= prbs_reg(1); prbs_reg(3) <= prbs_reg(2) xor prbs_reg(13); prbs_reg(4) <= prbs_reg(3); prbs_reg(5) <= prbs_reg(4); prbs_reg(6) <= prbs_reg(5) xor prbs_reg(13); prbs_reg(7) <= prbs_reg(6) xor prbs_reg(0); prbs_reg(8) <= prbs_reg(7); prbs_reg(9) <= prbs_reg(8); prbs_reg(10) <= prbs_reg(9); prbs_reg(11) <= prbs_reg(10); prbs_reg(12) <= prbs_reg(11); prbs_reg(13) <= prbs_reg(12); end if; end process; prbs_out <= prbs_reg; end Behavioral; ``` 在这个代码中，我们使用了一个14位的寄存器（prbs_reg）来存储伪随机序列的状态。在每个时钟上升沿时，我们使用一组异或门来计算下一个状态，并将其存储在寄存器中。最后，我们将寄存器的值赋给输出端口（prbs_out）来输出伪随机序列。 该代码中的异或门组合逻辑是根据多项式x^14 + x^13 + 1来生成的，这是一个常见的伪随机序列生成多项式。 你可以使用这个代码来生成伪随机序列，只需将其添加到你的VHDL项目中，并将其实例化到你的设计中。然后，你可以将其输出连接到其他模块或外部设备，以在你的系统中使用这个伪随机序列。

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伪随机序列发生器得VHDL语言源代码，已通过仿真。
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VHDL生成用14位二进制伪随机序列去检测128kb/s,256kb/s,512kb/s,1024kb/s,2048kb/s信号是否有误码

以下是一个基本的VHDL代码，可以生成14位二进制伪随机序列，并用于检测不同速率的信号是否有误码。请注意，该代码仅供参考，可能需要进行修改以适应具体的应用场景。 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity prbs_generator is port ( clk: in std_logic; reset: in std_logic; prbs_out: out std_logic_vector(13 downto 0) ); end entity prbs_generator; architecture behavior of prbs_generator is signal prbs_reg: std_logic_vector(14 downto 0); begin process (clk, reset) begin if (reset = '1') then prbs_reg <= (others => '0'); elsif (rising_edge(clk)) then prbs_reg(0) <= prbs_reg(0) xor prbs_reg(5) xor prbs_reg(7) xor prbs_reg(12); prbs_reg <= prbs_reg(14) & prbs_reg(13 downto 0); end if; end process; prbs_out <= prbs_reg(13 downto 0); end behavior; -- 以下是测试代码，用于检测不同速率的信号是否有误码 entity prbs_testbench is end entity prbs_testbench; architecture behavior of prbs_testbench is signal clk: std_logic := '0'; signal reset: std_logic := '1'; signal prbs_out: std_logic_vector(13 downto 0); begin uut: entity work.prbs_generator port map ( clk => clk, reset => reset, prbs_out => prbs_out ); process begin -- 128kb/s wait for 7812.5 ns; assert (prbs_out = "11011011111011") report "Error detected in 128kb/s signal" severity error; -- 256kb/s wait for 3906.25 ns; assert (prbs_out = "10001001110101") report "Error detected in 256kb/s signal" severity error; -- 512kb/s wait for 1953.125 ns; assert (prbs_out = "11001110111010") report "Error detected in 512kb/s signal" severity error; -- 1024kb/s wait for 976.5625 ns; assert (prbs_out = "10010111011100") report "Error detected in 1024kb/s signal" severity error; -- 2048kb/s wait for 488.28125 ns; assert (prbs_out = "11101110100010") report "Error detected in 2048kb/s signal" severity error; wait; end process; clk <= not clk after 10 ns; -- 设置时钟频率为100MHz reset <= '0' after 100 ns; end behavior;

用vhdl语言实现4位二进制数加减计数器

以下是一个简单的 VHDL 模块，实现了一个 4 位二进制数加减计数器。 vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity binary_counter is port ( clk : in std_logic; reset : in std_logic; addsub : in std_logic; count : out std_logic_vector(3 downto 0) ); end entity; architecture rtl of binary_counter is signal temp : std_logic_vector(3 downto 0); begin process (clk, reset) begin if reset = '1' then temp <= "0000"; elsif rising_edge(clk) then if addsub = '1' then temp <= temp + 1; else temp <= temp - 1; end if; end if; end process; count <= temp; end architecture; 模块输入： - clk：时钟信号。 - reset：重置信号，当 reset 为高电平时计数器会被清零。 - addsub：加减信号，当 addsub 为高电平时计数器会加 1，否则减 1。 模块输出： - count：4 位二进制计数值。

用标准VHDL语言实现一个四位二进制加法计数器

以下是一个简单的四位二进制加法计数器的VHDL代码： vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity binary_counter is port( clock : in std_logic; reset : in std_logic; enable : in std_logic; count : out std_logic_vector(3 downto 0) ); end binary_counter; architecture behavioral of binary_counter is signal temp_count : std_logic_vector(3 downto 0); begin process(clock, reset) begin if (reset = '1') then temp_count <= "0000"; elsif rising_edge(clock) then if (enable = '1') then temp_count <= std_logic_vector(unsigned(temp_count) + 1); end if; end if; end process; count <= temp_count; end behavioral; 该计数器包括四个输入：时钟(clock)、复位(reset)、使能(enable)和四位输出(count)。在时钟上升沿时，如果使能使能(enable)为高电平，则计数器将增加1。如果复位(reset)为高电平，则计数器将被重置为0。

如何使用vhdl语言在quartus完成二进制数字调制器的设计

二进制数字调制器是一种将一串数字信号转换成二进制数字信号的电路器件，可以使用VHDL语言进行设计和实现。 具体步骤如下： 1. 在Quartus中创建一个新的VHDL项目，并创建一个新的VHDL文件。 2. 定义数字信号的输入和输出端口。输入端口包括一个输入信号和一个时钟信号，输出端口包括一个二进制数字信号。 3. 编写VHDL代码来实现数字转换器。可以使用if语句和case语句等结构来实现不同数字的转换。 4. 进行代码仿真，检测电路的功能是否正确。 5. 合成电路并生成比特流文件。 6. 将比特流文件下载到FPGA板子中进行验证测试。 注意事项： 1. 在代码编写过程中需按照规范命名，保证代码可读性和可维护性。 2. 在连线过程中需根据具体的FPGA芯片和板子进行调整和匹配。 3. 在测试过程中需注意规避短路现象和电源电压越限等问题。

vhdl四位二进制加法器

以下是一个VHDL实现的四位二进制加法器的代码： vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity binary_adder is port(a, b : in std_logic_vector(3 downto 0); cin : in std_logic; sum : out std_logic_vector(3 downto 0); cout : out std_logic); end binary_adder; architecture behave of binary_adder is begin sum <= a + b + cin; cout <= '1' when sum > "1001" else '0'; end behave; 该代码定义了一个名为binary_adder的实体，该实体有两个四位输入向量a和b，一个输入信号cin，两个四位输出向量sum和一个输出信号cout。在体系结构部分，使用sum向量计算输入向量a和b以及输入信号cin的和。然后，使用cout信号检查和是否大于9（二进制中的1001），如果是，则将cout信号设置为1，否则将其设置为0。

用vhdl实现二进制转十进制

下面是一个用 VHDL 实现二进制转十进制的例子： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity bin2dec is port ( bin: in std_logic_vector(7 downto 0); -- 8 位二进制数 dec: out integer range 0 to 255 -- 十进制数，范围为 0 到 255 ); end entity bin2dec; architecture rtl of bin2dec is begin process(bin) variable temp_bin: unsigned(7 downto 0); begin temp_bin := unsigned(bin); -- 将 std_logic_vector 转换为 unsigned 类型 dec <= to_integer(temp_bin); -- 将 unsigned 类型转换为 integer 类型 end process; end architecture rtl; 在上面的例子中，我们定义了一个名为 bin2dec 的实体，它有一个输入端口 bin 和一个输出端口 dec。输入端口 bin 是一个 8 位的 std_logic_vector，表示一个二进制数。输出端口 dec 是一个整数类型，表示该二进制数对应的十进制数，范围为 0 到 255。 在架构 rtl 中，我们定义了一个进程，它在输入端口 bin 发生变化时执行。在进程中，我们首先将输入的 std_logic_vector 转换为 unsigned 类型，然后再将 unsigned 类型转换为 integer 类型，并将结果存储在输出端口 dec 中。注意，我们使用了 VHDL 标准库中的 numeric_std 库来处理 unsigned 和 integer 类型。 使用上述代码，你可以在 Quartus II 中实现二进制转十进制的功能。

vhdl将十进制转化为二进制

在VHDL中，可以使用以下代码将十进制数转换为二进制数： vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity decimal_to_binary is port ( decimal_num : in integer range 0 to 255; binary_num : out std_logic_vector(7 downto 0) ); end entity decimal_to_binary; architecture rtl of decimal_to_binary is begin binary_num <= std_logic_vector(to_unsigned(decimal_num, 8)); end architecture rtl; 在上面的代码中，输入端口 decimal_num 是一个整数类型的数，它的范围是从0到255。输出端口 binary_num 是一个8位二进制数。在 rtl 架构中，使用 to_unsigned 函数将 decimal_num 转换为一个无符号整数，然后使用 std_logic_vector 函数将其转换为一个8位二进制数，最终将其赋值给输出端口 binary_num。请注意，这个代码只能处理0到255的整数，如果需要处理更大的数，则需要相应地调整代码。

vhdl实现8421bcd转二进制

可以使用以下代码实现8421BCD码转二进制： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity bcd_to_bin is port ( bcd_in : in std_logic_vector(3 downto ); bin_out : out std_logic_vector(3 downto ) ); end entity bcd_to_bin; architecture rtl of bcd_to_bin is begin process(bcd_in) begin case bcd_in is when "000" => bin_out <= "000"; when "0001" => bin_out <= "0001"; when "001" => bin_out <= "001"; when "0011" => bin_out <= "0011"; when "010" => bin_out <= "010"; when "0101" => bin_out <= "0101"; when "011" => bin_out <= "011"; when "0111" => bin_out <= "0111"; when "100" => bin_out <= "100"; when "1001" => bin_out <= "1001"; when others => bin_out <= "XXXX"; end case; end process; end architecture rtl; 这是一个简单的 VHDL 实体，它将 4 位的 BCD 码转换为 4 位的二进制码。在这个实体中，使用了一个 case 语句来实现转换。当输入的 BCD 码为 000 到 1001 时，输出对应的二进制码；否则，输出 "XXXX" 表示无效输入。

用VHDL语言设计一个十二进制加法计数器

entity counter is port ( clk : in std_logic; reset : in std_logic; count : out std_logic_vector(11 downto 0) ); end entity; architecture Behavioral of counter is signal reg_count : std_logic_vector(11 downto 0); begin process (clk, reset) begin if (reset = '1') then reg_count <= "000000000000"; elsif rising_edge(clk) then reg_count <= reg_count + 1; end if; end process; count <= reg_count; end architecture;

vhdl通过定义 PRNG生成伪随机数的具体实例

好的，这里给您提供一个简单的 VHDL 实例，通过定义一个伪随机数生成器（PRNG）生成伪随机数： entity prng is generic ( N: positive := 16; POLY: std_logic_vector(N-1 downto 0) := X"8005" ); port ( clk: in std_logic; rst: in std_logic; enable: in std_logic; seed: in std_logic_vector(N-1 downto 0); rand_out: out std_logic_vector(N-1 downto 0) ); end entity; architecture behavioral of prng is signal lfsr: std_logic_vector(N downto 0); begin process (clk, rst) begin if rst = '1' then lfsr <= seed & '1'; elsif clk'event and clk = '1' then if enable = '1' then if lfsr(N) = '1' then lfsr <= lfsr(N-1 downto 0) xor POLY; else lfsr <= lfsr(N-1 downto 0) & '0'; end if; end if; end if; end process; rand_out <= lfsr(N-1 downto 0); end architecture; 在这个实例中，我们定义了一个名为 prng 的实体，具有四个输入端口（clk、rst、enable 和 seed）和一个输出端口（rand_out）。通过使用一个线性反馈移位寄存器（LFSR）实现 PRNG 的逻辑，使用一个多项式 POLY 控制 LFSR 的反馈。在每个时钟周期上，根据 enable 信号的状态更新 LFSR 的值，然后输出 LFSR 的最高 N 位作为伪随机数。

二十四进制计数器 vhdl

以下是一个简单的24位二进制计数器的VHDL代码实现： vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.NUMERIC_STD.ALL; entity counter_24bit is Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; count : out STD_LOGIC_VECTOR (23 downto 0)); end counter_24bit; architecture Behavioral of counter_24bit is signal count_reg : unsigned(23 downto 0) := (others => '0'); begin process(clk, reset) begin if reset = '1' then count_reg <= (others => '0'); elsif rising_edge(clk) then count_reg <= count_reg + 1; end if; end process; count <= std_logic_vector(count_reg); end Behavioral; 该代码使用一个信号 count_reg 来存储计数器的当前值。在时钟上升沿触发时，计数器的值增加1。如果复位信号为高电平，则将计数器的值重置为0。最后，将 count_reg 转换为 std_logic_vector 格式并输出到 count 信号上。

用vhdl除法实现十进制转二进制

下面是一个用 VHDL 实现十进制转二进制的例子： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity dec2bin is port ( dec: in integer range 0 to 255; -- 十进制数，范围为 0 到 255 bin: out std_logic_vector(7 downto 0) -- 8 位二进制数 ); end entity dec2bin; architecture rtl of dec2bin is begin process(dec) variable temp_dec: integer range 0 to 255 := dec; variable temp_bin: std_logic_vector(7 downto 0); begin for i in 0 to 7 loop temp_bin(i) := std_logic(temp_dec mod 2); -- 取余数，转换为 std_logic 类型 temp_dec := temp_dec / 2; -- 除以 2 end loop; bin <= temp_bin; -- 将 std_logic_vector 赋值给输出端口 bin end process; end architecture rtl; 在上面的例子中，我们定义了一个名为 dec2bin 的实体，它有一个输入端口 dec 和一个输出端口 bin。输入端口 dec 是一个整数类型，表示一个十进制数，范围为 0 到 255。输出端口 bin 是一个 8 位的 std_logic_vector，表示该十进制数对应的二进制数。 在架构 rtl 中，我们定义了一个进程，它在输入端口 dec 发生变化时执行。在进程中，我们首先定义了一个 variable 类型的变量 temp_dec，它的范围和输入端口 dec 相同。然后，我们定义了一个 variable 类型的变量 temp_bin，它是一个 8 位的 std_logic_vector。在进程中，我们使用了一个 for 循环，将十进制数转换为二进制数。在循环中，我们首先取 temp_dec 除以 2 的余数，并将其转换为 std_logic 类型，然后将 temp_dec 除以 2。最后，我们将 temp_bin 赋值给输出端口 bin。 使用上述代码，你可以在 Quartus II 中实现十进制转二进制的功能。请注意，这个例子中的除法运算使用了 VHDL 内置的除法运算符 /，它可以执行整数除法运算。

vhdl 整形转二进制

在 VHDL 中，可以使用 CONV_STD_LOGIC_VECTOR 函数将整数转换为二进制形式的向量。 以下是一个例子： vhdl library ieee; use ieee.numeric_std.all; entity int_to_binary is end entity; architecture rtl of int_to_binary is signal num : integer := 42; -- 要转换的整数 signal bin : std_logic_vector(31 downto 0); -- 转换后的二进制形式 begin bin <= conv_std_logic_vector(num, bin'length); -- 调用函数进行转换 end architecture; 在上面的代码中，conv_std_logic_vector 函数将 num 转换为二进制形式的向量，并赋值给 bin 信号。函数的第二个参数是转换后向量的长度，这里使用 bin'length 让转换后的向量长度与 bin 信号相同。

vhdl 二进制转整形

在 VHDL 中，可以使用 numeric_std 库中的 signed 和 unsigned 类型来表示二进制数。可以使用 to_integer 函数将二进制数转换为整数。 以下是一个示例代码，将一个 8 位的二进制数转换为整数： vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity binary_to_integer is port ( binary_number : in std_logic_vector(7 downto 0); integer_number : out integer ); end entity binary_to_integer; architecture behavioral of binary_to_integer is begin integer_number <= to_integer(unsigned(binary_number)); end architecture behavioral; 在这个例子中，输入端口 binary_number 是一个 8 位的二进制数，输出端口 integer_number 是对应的整数。使用 unsigned 函数将 binary_number 转换为 unsigned 类型，然后使用 to_integer 函数将其转换为整数并赋值给 integer_number。

用vhdl设计一个带有异步清除功能的4位二进制加法计数器

VHDL是硬件描述语言，用于设计数字电路。为了设计一个带有异步清除功能的4位二进制加法计数器，首先需要定义计数器的输入和输出端口，以及清除功能的控制信号。 我们可以使用D触发器来实现计数器。每个D触发器有一个数据输入和一个时钟输入。我们需要四个D触发器来实现4位的计数器。 设计过程中，需要定义一个异步清除信号，当清除信号为高电平时，计数器的值被清零。另外，还需要定义一个4位的加法器用来实现计数器的加法功能。 在VHDL中，可以使用描述式的语法来实现这个计数器。首先定义输入和输出端口，然后定义D触发器和加法器的行为。接着，将这些元件连接起来，实现计数器的功能。 设计完成后，可以进行仿真和综合，以验证和实现设计的正确性和性能。最后，可以将设计下载到FPGA或其他可编程逻辑设备中进行测试和应用。 总的来说，设计一个带有异步清除功能的4位二进制加法计数器需要清晰地定义输入输出端口、触发器和加法器的行为，并使用VHDL的描述式语法进行连接和实现。通过仿真和综合验证，最终将设计应用到硬件平台中。

Vhdl语言用任务方式实现在一串二进制数据中找出最低位为1的数据

### 回答1： 以下是用 VHDL 语言实现任务方式找出最低位为1的数据的代码： entity find_lowest_bit is port ( data_in : in std_logic_vector(31 downto 0); found_bit_pos : out integer range 0 to 31; clk : in std_logic; reset : in std_logic ); end entity; architecture Behavioral of find_lowest_bit is task search_lowest_bit_pos is variable bit_pos : integer range 0 to 31; begin for i in data_in'range loop if data_in(i) = '1' then bit_pos := i; exit; end if; end loop; found_bit_pos <= bit_pos; end task; begin process(clk, reset) begin if reset = '1' then found_bit_pos <= 0; elsif rising_edge(clk) then search_lowest_bit_pos; end if; end process; end architecture; 该实体有四个端口，其中 data_in 是输入的二进制数据，found_bit_pos 是输出最低位为1的数据的位置，clk 是时钟信号，reset 是复位信号。在 search_lowest_bit_pos 任务中，使用一个变量 bit_pos 来记录最低位为1的数据的位置。在 process 进程中，当复位信号为高电平时，输出位置信号 found_bit_pos 被清零。当时钟信号上升沿到来时，调用 search_lowest_bit_pos 任务来搜索最低位为1的数据的位置，并将结果赋值给 found_bit_pos 输出端口。 ### 回答2： VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，可以用于设计和实现数字电路。在VHDL中，我们可以使用任务（process）的方式来实现在一串二进制数据中找出最低位为1的数据。 任务是VHDL中一种并发结构，可以实现并行的功能。在这个任务中，我们可以使用循环语句（for loop）来遍历输入的二进制数据，并通过逐位检查找出最低位为1的数据。 下面是一个示例代码： vhdl entity FindLowestBitOne is generic( DATA_WIDTH: integer := 8 ); port( data_in: in std_logic_vector(DATA_WIDTH - 1 downto 0); data_out: out std_logic_vector(DATA_WIDTH - 1 downto 0) ); end entity FindLowestBitOne; architecture Behavioral of FindLowestBitOne is begin process(data_in) variable lowest_bit_index: integer := -1; -- 初始化为-1，表示未找到最低位为1的数据 begin -- 循环遍历输入的二进制数据 for i in DATA_WIDTH - 1 downto 0 loop if data_in(i) = '1' then -- 如果该位为1 lowest_bit_index := i; -- 更新最低位为1的数据的索引 exit; -- 退出循环，找到最低位为1的数据后不再继续遍历 end if; end loop; -- 更新输出数据 if lowest_bit_index >= 0 then -- 如果找到了最低位为1的数据 data_out <= data_in(lowest_bit_index downto 0); -- 输出最低位为1的数据及其后面所有位 else data_out <= (others => '0'); -- 如果未找到最低位为1的数据，则输出全0数据 end if; end process; end architecture Behavioral; 这个代码定义了一个名为FindLowestBitOne的实体和架构，在架构中使用了一个进程（process）来实现找出最低位为1的数据的功能。该进程接收输入数据data_in，并根据输入数据中的最低位为1的数据更新输出数据data_out。如果未找到最低位为1的数据，则输出全0数据。 以上代码仅是一个示例，具体的实现方式还可以根据实际需求进行调整和改进。 ### 回答3： VHDL是一种硬件描述语言，可以用于设计和实现数字电路。在VHDL中使用任务的方式，可以实现在一串二进制数据中找出最低位为1的数据。 任务（task）是VHDL中一种可以并发执行的子程序，用于完成特定的功能。下面是用任务方式实现在一串二进制数据中找出最低位为1的数据的示例代码： vhdl -- 定义任务 task findLowestOneBitData is input signal data : in std_logic_vector; output signal result : out std_logic_vector; begin for i in data'range loop if data(i) = '1' then result <= data(i downto 0); exit; -- 找到最低位为1的数据后退出循环 end if; end loop; end task; -- 实例化任务 signal data : std_logic_vector(7 downto 0) := "11010100"; signal result : std_logic_vector(7 downto 0); begin -- 调用任务 findLowestOneBitData(data, result); -- 输出结果 report "最低位为1的数据为: " & to_string(result); end architecture; 在上述代码中，我们定义了一个名为findLowestOneBitData的任务，该任务接受一个输入参数data表示二进制数据，同时也有一个输出参数result表示找到的最低位为1的数据。任务通过遍历data中的每个位，找到最低位为1时，将从最低位到该位的数据赋值给result，然后退出循环。 在主体部分，我们实例化了任务，并传递了输入数据data和输出数据result。之后，通过输出语句report打印出找到的最低位为1的数据。 需要注意的是，上述代码只是一个简单示例，具体的实现方式可能因实际需求而有所不同。

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