STD_LOGIC-VHDL设计指南：从基础到实践

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需积分: 1 0 下载量 66 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 20.91MB PPT 举报
"这篇资料是关于使用STD_LOGIC进行VHDL学习的指导，通过一个简单的例子展示了如何编写VHDL代码，并提到了VHDL在EDA技术中的应用。资料中还列举了一些重要的VHDL学习资源，包括书籍、网络课件以及各大EDA厂商的官方网站。课程的目标是掌握EDA技术基础，熟练使用VHDL进行硬件描述，并能运用EDA工具进行综合、时序分析等设计任务。内容涵盖了EDA的基本概念、硬件描述语言、FPGA和CPLD、EDA工具软件等多个方面，强调了VHDL的学习和实践。" 在VHDL中，`STD_LOGIC`是一种通用的数据类型，用于表示数字系统中的逻辑电平，包括'0', '1', 'Z'（高阻态），'U'（未知），'X'（未定义）和'-'（高阻态或浮动）。在给出的例子中，展示了如何使用`STD_LOGIC`类型的变量`s`来设计一个简单的逻辑电路。该电路根据输入`s`的值决定输出`y`的值。过程（process）是VHDL中的一种并发语句，它会根据敏感列表中的信号变化进行执行。在这个例子中，当`s`为'00'或'11'时，`y`被赋值为'1'；当`s`为'01'时，`y`被赋值为'0'；其他情况则`y`为未知状态。 这个例子也涉及到逻辑表达式的简化，原始的条件语句可以转换为逻辑方程`Y=s1+!s0`，这表示`Y`为`s`的各位异或结果，即当`s`的任何一位为1时，`Y`为1。而`Y=s1s0+!s1!s0`是`Y`的与非逻辑表达式，这个表达式在逻辑上等价于之前的简化形式，但可能在逻辑实现中并不最优化。 课程的目的是教授EDA技术的基本概念，让学生理解和掌握VHDL语言，能够利用VHDL对设计系统进行描述，并能使用前端EDA工具进行综合、静态时序分析、形式验证和模拟等操作。同时，学生还需要了解IC设计自动化的主要流程和工作原理。 VHDL的学习内容包括了对EDA技术的全面了解，硬件描述语言的使用，FPGA和CPLD的基础知识，以及如何使用EDA工具软件。此外，还包括了VHDL的语法结构、顺序和并发语句、仿真、综合、有限状态机的设计，以及实验实践。通过这些内容的学习，学生将具备独立进行数字系统设计的能力。

std_logic_arith.zip_logic_std_logic_arith_vhdl

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在现代VHDL设计中，更推荐使用IEEE标准库`numeric_std`，它提供了与`std_logic_arith`类似的功能，但更符合工业标准，且在各种工具中都得到了广泛支持。 总之，`std_logic_arith`库是VHDL中处理逻辑和算术运算的...

std_logic_arith.rar_std_logic_arith

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通过阅读和分析`std_logic_arith.vhd`源代码，我们可以学习到如何在VHDL中高效且正确地实现这些运算，以及如何处理可能出现的边界条件和异常情况。 总而言之，`std_logic_arith`库是VHDL中进行二进制算术运算的重要...

std_logic_signed.zip_logic

2022-09-19 上传
标题"std_logic_signed.zip_logic"中的`zip_logic`可能是指将逻辑操作与`std_logic_signed`库结合使用的一种压缩包，包含了相关的代码示例或者库文件。`std_logic_signed`库本身并不是一个标准的VHDL库，而是由第三...

这是我写的UART的VHDL文件：library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity my_uart is port(clk_in:in std_logic; rx:in std_logic; tx:out std_logic; tcmd:in std_logic; tx_done:out std_logic; rx_ready:out std_logic; t_data:in std_logic_vector(7 downto 0); r_data:out std_logic_vector(7 downto 0)); end my_uart; architecture beheavior of my_uart is component baud is port(clk:in std_logic; bclk:out std_logic); end component; component rxd is port(bclk_in,rxd_in:in std_logic; rx_ready:out std_logic; rx_buffer:out std_logic_vector(7 downto 0)); end component; component txd is port(bclk_in:in std_logic; tx_cmd:in std_logic; txd_out:out std_logic; txd_done:out std_logic; tx_buffer:in std_logic_vector(7 downto 0)); end component; signal baud_clk:std_logic; begin B:baud port map(clk_in,baud_clk); R:rxd port map(baud_clk,rx,rx_ready,r_data); T:txd port map(baud_clk,tcmd,tx,tx_done,t_data); end beheavior;帮我写一个test benche文件，基于Modelsim进行仿真，以验证它的接受与发射功能

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use ieee.std_logic_1164.all; entity tb_my_uart is end tb_my_uart; architecture behavior of tb_my_uart is -- Component declaration for DUT component my_uart is port( clk_in : in std_logic; rx : ...

library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; -- 50Mhz -- 任意Hz分频器 entity divide is generic ( n:integer:=10; --n分频 m:integer:=3 --高电平 ); port ( clkin:in std_logic; --时钟输入 clkout: out std_logic --时钟输出 ); end divide; -- ************************************************************* architecture fenpin of divide is signal count:integer range 0 to n-1; -- 计数值 begin process(clkin) begin if(clkin' event and clkin= '1')then if(count<n-1) then count<=count+1; else count<=0; end if; end if; end process; clkout<='1' when count<m else '0'; end fenpin;分析代码

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这段代码是一个任意频率分频器的 VHDL 实现。...需要注意的是，这段代码中使用了 std_logic_1164、std_logic_unsigned 和 std_logic_arith 这三个库，分别用于定义信号类型、无符号算术运算和有符号算术运算。

用vhdl语言写一个uart的传输程序，其中具体框架为library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; entity UART_TX is port ( Clk : in std_logic; Reset : in std_logic; Go : in std_logic; Data : in std_logic_vector(7 downto 0); Tick : in std_logic; Tx : out std_logic ); end entity; architecture RTL of UART_TX is begin end architecture;

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use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; entity UART_TX is port ( Clk : in std_logic; Reset : in std_logic; Go : in std_logic; Data : in std_logic_vector(7 downto 0); Tick : in std_logic; Tx : out std_...

LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY QIANGDAQI IS PORT( CLK, CLK2, S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, STOP, RST: IN STD_LOGIC; N, K, Q_OUT: OUT STD_LOGIC; M: OUT STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); A, B, C, D, E, F, G: OUT STD_LOGIC ); END QIANGDAQI; ARCHITECTURE BHV OF QIANGDAQI IS COMPONENT QDJB IS PORT( CLK2, RST: IN STD_LOGIC; S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6: IN STD_LOGIC; -- Added S6 TMP: OUT STD_LOGIC; STATES: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0) ); END COMPONENT; COMPONENT JS IS PORT( CLK, RST, S, STOP: IN STD_LOGIC; WARN: OUT STD_LOGIC; TA, TB: BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0) ); END COMPONENT; COMPONENT SJXZ IS PORT( CLK2, RST: IN STD_LOGIC; S: OUT STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); A, B, C: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ); END COMPONENT; COMPONENT YMQ IS PORT( AIN4: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); DOUT7: OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0) ); END COMPONENT; COMPONENT ALARM IS PORT( CLK, I: IN STD_LOGIC; Q: OUT STD_LOGIC ); END COMPONENT; SIGNAL STATES_OUT, TA_OUT, TB_OUT, Y_OUT: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); SIGNAL LEDOUT: STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); SIGNAL W: STD_LOGIC; BEGIN A <= LEDOUT(6); B <= LEDOUT(5); C <= LEDOUT(4); D <= LEDOUT(3); E <= LEDOUT(2); F <= LEDOUT(1); G <= LEDOUT(0); U1: QDJB PORT MAP(CLK2, RST, S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, TMP => K, STATES => STATES_OUT); U2: JS PORT MAP(CLK, RST, S0 & S1 & S2 & S3 & S4 & S5, STOP, WARN => N, TA => TA_OUT, TB => TB_OUT); -- Combined S0 to S5 U3: SJXZ PORT MAP(CLK2 => CLK2, RST => RST, S => M, A => STATES_OUT, B => TA_OUT, C => TB_OUT, Y => Y_OUT); U4: YMQ PORT MAP(AIN4 => Y_OUT, DOUT7 => LEDOUT); U5: ALARM PORT MAP(CLK2, STOP, Q_OUT); -- Replaced S with STError (10327): VHDL error at qiangdaqi.vhd(69): can't determine definition of operator ""&"" -- found 0 possible definitionsOP END BHV;

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这是一个VHDL代码的实例，其功能是实现一个基于FPGA的数字式抢答器。这个代码包含了多个组件的实例化，包括QDJB、JS、SJXZ、YMQ和ALARM。其中，QDJB组件用于控制抢答器的状态转换，JS组件用于检测抢答器是否有学生按...

完善以下BCD计数器代码library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.ALL; use IEEE.numeric_std.ALL; --------------------------------------- entity BCD_COUNTER is --------------------------------------- generic ( N : positive := 8 ); -- facteur de division de Tick1ms port ( CLK : in std_logic; RST : in std_logic; TICK1MS : in std_logic; UNITIES : out std_logic_vector(3 downto 0); TENS : out std_logic_vector(3 downto 0); HUNDREDS : out std_logic_vector(3 downto 0); THOUSNDS : out std_logic_vector(3 downto 0)); end entity BCD_COUNTER; --------------------------------------- architecture RTL of BCD_COUNTER is --------------------------------------- signal Count : std_logic_vector(3 downto 0) = '0000' -- On déclare les signaux internes ici begin -- Vous pouvez faire les assignements concurrents ici process(RST,CLK) begin if RST = '1' then -- initialiser tout vos signaux ici elsif rising_edge(CLK) then -- Faites toutes vos actions synchrones ici end if; end process; end architecture RTL;

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use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.NUMERIC_STD.ALL; entity BCD_COUNTER is generic ( N : positive := 8 -- Tick1ms 的除数因子 ); port ( CLK : in std_logic; RST : in std_logic; TICK1MS : in ...

VHDL与数字电路设计：Std_Logic与Std_Logic_Vector解析

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在VHDL语言中，"标准逻辑型（Std_Logic）"是一种重要的数据类型，用于表示数字逻辑信号的状态。Std_Logic类型包括了8种可能的值，它们是： 1. 'U' - 未初始化：表示变量尚未被赋予任何确定的逻辑状态。 2. 'X' - 浮...

解释以下代码的思路及意义LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY con_cnt IS PORT ( CLK : IN STD_LOGIC; AIN,BIN,CIN,DIN : IN STD_LOGIC; Q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)); END ENTITY con_cnt; ARCHITECTURE behav OF con_cnt IS COMPONENT con_en PORT ( A : IN STD_LOGIC; B : IN STD_LOGIC; C : IN STD_LOGIC; Y : OUT STD_LOGIC); END COMPONENT ; COMPONENT con_out PORT (OE: IN STD_LOGIC; A: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); --bc END COMPONENT ; SIGNAL EN : STD_LOGIC; SIGNAL R: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN u1 : con_en PORT MAP (A => AIN, B => BIN, C => CIN, Y => EN); --例化 u2 : con_out PORT MAP (OE => DIN, A => R,Y => Q); --例化 PROCESS ( CLK,EN ) BEGIN if rising_edge(clk) then if EN = '1' and CLK = '1' then R <= R + 1; end if; end if; END PROCESS; END ARCHITECTURE behav;

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这段代码实现了一个计数器模块，即 con_cnt，在 VHDL 中的描述。该模块包含一个时钟信号 CLK、四个输入端口 AIN、BIN、CIN、DIN，以及一个 8 位的输出端口 Q。 该模块的行为描述被定义在 ARCHITECTURE behav 中。该...
黄子衿
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