VHDL硬件语言：顺序与并行语句解析

"本资源是关于可编程逻辑器件的第八章，主要讲解了VHDL硬件语言中的描述语句，包括顺序语句和并行语句。内容详细介绍了VHDL的各种语句类型，如变量赋值、信号赋值、等待、条件控制以及循环控制等，并提供了相关实例进行说明。" 在VHDL硬件描述语言中，设计者可以使用不同的语句来构建复杂的数字系统。VHDL的顺序语句和并行语句是其核心部分，它们决定了设计的执行方式。 8.4.2VHDL并行语句 并行语句在VHDL中描述的是同时发生的行为，这与硬件逻辑的实际工作方式更为接近，因为硬件电路通常会同时处理多个信号。VHDL中的并行语句包括实体声明、结构体声明、并行进程声明等。例如，一个并行进程可以同时对多个信号进行赋值，这些赋值操作在硬件实现时是并行发生的。 顺序语句和并行语句在VHDL中的使用是相互补充的，它们共同构建了一个完整的硬件描述。在实际设计中，理解这两者的区别和交互至关重要，因为这直接影响到设计的正确性和综合结果。 1. 变量赋值语句 变量赋值语句用于改变变量的值，如例子所示，变量`x`被赋值为`a+1`。这种操作在进程中发生，通常用于临时存储计算结果。 2. 信号赋值语句 信号赋值语句使用"<=”符号，用于更新信号的值。它可以带有传输延迟（TRANSPORT）或惯性延迟（INERTIAL）指定。例如，`s<=TRANSPORT tAFTER 10ns;`表示10纳秒后更新信号`s`的值。而`d<=INERTIAL 2AFTER 3ns, 1AFTER 8ns;`则表示在3ns后如果信号无变化则赋值2，否则在8ns后赋值1。 3. 控制语句 VHDL的控制语句如IF和CASE，提供了条件分支的能力。IF语句根据条件选择执行不同的分支，CASE语句则根据表达式的值匹配不同的情况。LOOP语句用于循环执行一段代码，NEXT和EXIT用于跳出循环，RETURN语句则用于子程序的返回。 4. NULL和过程调用 NULL语句表示不执行任何操作，常用于占位。过程调用语句允许调用预定义或自定义的子程序，实现复用和模块化。 5. 断言语句（Assert）和报告语句 Assert用于在仿真期间检查设计的正确性，当某个条件不满足时发出警告或错误。REPORT语句用于在仿真过程中输出信息，帮助调试。 VHDL通过丰富的语句结构，为硬件设计提供了强大的描述能力。理解和熟练掌握这些语句，对于进行FPGA或ASIC设计至关重要。在编写VHDL代码时，设计者需注意软件行为与硬件行为的差异，确保综合后的硬件逻辑符合预期。