IEEE Std 1076-2008 VHDL 语言参考手册
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更新于2024-07-06
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"1076-2008 IEEE Standard VHDL. Language Reference Manual (z-lib.org).pdf"
本文档是IEEE Std 1076-2008,即2008年修订版的IEEE标准VHDL语言参考手册。VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种广泛使用的硬件描述语言,用于设计和建模数字系统,特别是在集成电路和可编程逻辑器件的设计中。这个标准由IEEE Computer Society的Design Automation Standards Committee赞助,并于2008年9月26日获得IEEE-SA Standards Board的批准。
VHDL语言参考手册提供了关于VHDL语法、语义和用法的全面信息。它详细介绍了语言的各种元素,包括数据类型、运算符、流程控制结构、实体、架构、包、库、过程、函数、信号、组件等。这些元素构成了VHDL的核心,使得设计者可以精确地描述硬件行为和结构。
在该手册中,读者可以找到以下关键知识点:
1. **数据类型**:VHDL支持基本数据类型(如BIT、BOOLEAN、INTEGER、REAL等),用户定义的数据类型以及标准库中的类型(如STD_LOGIC和STD_LOGIC_VECTOR)。
2. **运算符**:包括算术运算符(+、-、*、/、MOD)、关系运算符(=、/=、<、>、<=、>=)、逻辑运算符(AND、OR、NOT、XOR)以及位操作运算符。
3. **程序结构**:VHDL提供进程(PROCESS)、函数(FUNCTION)和过程(PROCEDURE)来实现控制流。进程是并发执行的实体,可以包含敏感列表、变量声明和顺序语句。
4. **实体和架构**:实体描述了硬件接口,而架构则定义了实体的行为和结构。架构可以是行为的,模拟系统的功能,也可以是结构的,映射到具体的硬件。
5. **库和包**:库用于组织VHDL实体和包,而包则包含相关的类型、常量、信号和子程序声明,提高了代码的复用性和组织性。
6. **信号**:VHDL中的信号用来模拟硬件的并行通信,它们可以在进程之间传递信息,并且有延迟特性。
7. **配置**:配置用于指定设计实体的实例化和其内部结构的连接,提供了更灵活的复用和定制能力。
8. **模拟和综合**:VHDL代码可以被仿真工具用于验证设计的功能正确性,也可以被综合工具转换为具体的门级电路描述,供FPGA或ASIC实现。
9. **标准库**:IEEE库(如IEEE.STD_LOGIC_1164)包含预定义的数据类型、组件和函数,简化了设计工作。
10. **设计层次**:VHDL支持从高层次的系统级描述到低层次的门级描述的无缝设计流程,这使得设计者能够从宏观到微观地理解并优化系统。
这个标准文档对于理解和使用VHDL进行数字系统设计至关重要,无论是初学者还是经验丰富的工程师,都可以从中受益。通过深入学习VHDL,设计者可以更好地掌握现代电子设计自动化流程,提高设计效率和质量。
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