VHDL入门教程:多路选择器的VHDL描述
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更新于2024-07-29
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"该资源为VHDL入门的PPT,介绍了如何使用VHDL进行数字逻辑设计,特别是针对简单组合电路的描述,如多路选择器。VHDL设计文件需要放在工程指定目录,该目录作为WORK库的路径。通过示例展示了不同方式描述一个2:1多路选择器,并提供了对应的功能时序波形图。"
在电子设计自动化(EDA)领域,VHDL(Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种重要的硬件描述语言,用于设计和建模数字系统,包括集成电路和FPGA(Field-Programmable Gate Array)。本资源着重于VHDL的入门学习,讲解了如何使用VHDL来描述简单的组合逻辑电路,以多路选择器为例。
首先,VHDL的设计通常由两个主要部分组成:实体(Entity)和结构体(Architecture)。实体定义了电路的接口,即输入、输出信号;结构体则描述了这些信号之间的逻辑关系。在【例3-1】中,展示了如何用“when-else”语句简洁地描述2:1多路选择器,根据输入信号`s`的值选择`a`或`b`作为输出`y`。
接着,【例3-2】使用了内部信号(Signal)`d`和`e`,通过逻辑运算符`AND`和`OR`实现相同的功能。这种方式增加了代码的可读性,但可能会增加逻辑延迟。
【例3-3】则使用了过程(Process),这是一种事件驱动的结构,当输入信号`s`改变时,会执行过程内的代码,根据`s`的值决定`y`的赋值。这种方式更接近硬件行为,适用于描述时序逻辑。
实体声明的格式在【例3-4】中给出,它定义了实体的名称(e_name)以及其输入输出端口(p_name)的类型(port_mdata_type)。
VHDL的端口语句和端口信号是描述硬件接口的关键部分,它们定义了设计与其他模块或外部世界的交互方式。例如,`PORT(a,b:INBIT; s:INBIT; y:OUTBIT);`声明了三个端口:两个输入`a`和`b`,一个输出`y`,它们都是`BIT`类型。
总结来说,VHDL入门学习涵盖了基本的实体定义、逻辑操作以及过程描述,通过多路选择器的例子让初学者理解VHDL如何构建和描述数字逻辑电路。对于想要进入数字系统设计领域的学习者,这些基础知识是必不可少的。
2022-09-14 上传
2022-09-14 上传
liuniansishui321
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