VHDL语言实例精选：从基础到高级设计

"《VHDL语言例程集锦》是一本由Ian Elliot撰写，来自诺森比亚大学的专业教材，专注于VHDL编程语言的实用和详尽应用。VHDL是一种高级硬件描述语言（Hardware Description Language），被广泛应用于电子设计自动化（EDA）领域，它能够描述各种类型的硬件，从简单的组合逻辑到复杂的系统，如微处理器行为模型和关联内存。 书中提供的例程集合展示了VHDL语言的强大和灵活性，包括以下几个部分： 1. 组合逻辑 (Combinational Logic): 介绍基础逻辑门，如与门、或门和非门，这些都是组合逻辑的基本元素。 2. 计数器 (Counters): 展示了不同类型的计数器设计，如同步和异步计数器，用于数字信号处理中的时序逻辑。 3. 移位寄存器 (Shift Registers): 显示如何利用VHDL设计可配置的移位寄存器，用于数据存储和数据传输。 4. 内存 (Memory): 包括简单数据存储单元到更复杂的数据结构，如随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的设计实例。 5. 状态机 (State Machines): 使用VHDL构建状态转换表，用于实现设备控制逻辑，如通信协议和定时器。 6. 寄存器 (Registers): 不同类型的寄存器设计，如通用寄存器、触发器等，它们是系统中数据暂存的关键组件。 7. 系统 (Systems): 提供集成多个模块、子系统和接口的完整系统设计案例，展现模块化设计的优势。 8. 模数/数模转换器 (ADC and DAC): 展示模拟信号与数字信号之间相互转换的VHDL实现，用于信号处理和测量应用。 9. 算术运算 (Arithmetic): 通过VHDL实现基本的算术操作，如加法器、减法器和乘法器。 10. 逻辑门（ Exclusive-OR Gate 的三种风格）: 分别阐述数据流、行为和结构化风格下实现的异或门，体现VHDL设计的不同范式。 11. 其他逻辑门 (Miscellaneous Logic Gates): 提供了除异或门外的其他逻辑门如三输入多数表决器、比较器和特定门电路设计。 12. 译码器 (Decoders): 如BCD码到七段显示译码器以及双2-4译码器，用于理解和操作数字编码。 所有这些例程均兼容IEEE标准，可以使用市面上的VHDL模拟器进行仿真，并且许多设计可以通过当前的合成工具进行实际硬件实现。通过这些实例学习，读者可以深入理解VHDL的语法、语义和设计技巧，提升硬件描述能力，适用于电子工程专业学生和工程师进行项目开发和验证工作。"