VHDL语言基础知识点总结

VHDL期末考试题 本资源摘要信息涵盖了VHDL语言的基础知识点，涵盖了结构体的描述方式、VHDL设计实体的基本结构、库和程序包的使用、实体声明和结构体、端口方向模式、标识符名的规则、数据类型、操作符、可编程逻辑器件、客体或数据对象、进程语句、预算操作等方面的知识点。 一、结构体的描述方式 VHDL语言中结构体的描述方式有三种：行为描述、数据流描述和结构化描述。行为描述是指使用过程语句来描述结构体的行为，数据流描述是指使用数据流图来描述结构体的数据流，结构化描述是指使用结构体语句来描述结构体的逻辑结构。 二、VHDL设计实体的基本结构 VHDL设计实体的基本结构由库、程序包、实体、结构体和配置组成。库是指存储VHDL程序的文件，程序包是指提供了函数和过程的集合，实体是指设计单元的基本结构，结构体是指实体的逻辑结构，配置是指设计实体的实现方式。 三、库和程序包的使用 在VHDL程序中，库和程序包是必不可少的。库是指存储VHDL程序的文件，程序包是指提供了函数和过程的集合。常用的库有library ieee，程序包有use。 四、实体声明和结构体 VHDL的实体由实体声明和结构体组成。实体声明部分指定了设计单元的输入输出端口或引脚，是设计实体对外的一个通信界面，是外界可以看到的部分。结构体用来描述实体的逻辑结构和逻辑功能，是外界看不到的部分。 五、端口方向模式 VHDL程序中有四种端口方向模式：IN（输入）、OUT（输出）、INOUT（双向）、BUFFER（缓冲）。 六、标识符名的规则 VHDL的标识符名必须以字母开头，后跟若干字母、数字或单个下划线构成，但最后不能为下划线，不能连续两个下划线相连。 七、数据类型 VHDL的数据类型包括标量类型、复合类型、存储类型和文件类型。常见的数据类型有实数、位、位矢量、字符、布尔量、整数、字符串、时间、错误等级、自然数、正整数等。 八、操作符 VHDL的操作符包括逻辑、算术、关系和并置四类。逻辑运算符有AND、OR、NOT等，算术运算符有+、-、*、/等，关系运算符有=、/=、>、<等，并置运算符有AND、OR、NOT等。 九、可编程逻辑器件 可编程逻辑器件有CPLD、FPGA、GAL、PLA、PAL等。CPLD是基于乘机项技术构造的可编程逻辑器件，不需要配置外部程序寄存芯片。FPGA是基于查找表技术构造的可编程逻辑器件，需要配置外部程序寄存芯片。 十、客体或数据对象 客体或数据对象包括常量、信号、变量和文件。变量可以被多次赋值，信号可以被赋初值。 十一、进程语句 VHDL程序中可以使用多个进程语句，一个设计实体可以拥有多个结构体。 十二、预算操作 预算操作包括逻辑运算符、关系运算符、乘法运算符、加减并置运算符、正负运算符等。逻辑运算符有AND、OR、NOT等，关系运算符有=、/=、>、<等，乘法运算符有*、/等，加减并置运算符有+、-、*、/等，正负运算符有+、-等。 十三、中std_logic类型 std_logic类型是VHDL语言中的一种标准逻辑类型，‘Z’表示高阻，‘X’表示不确定。 十四、定义信号和变量 可以使用signal语句来定义信号，例如signal width: std_logic_vector(3 downto 0)。也可以使用变量语句来定义变量，例如variable a: std_logic_vector(3 downto 0)。