Кафедра "Вычислительная техника"

курсовая работа

На тему: Основы языка VHDL

Москва, 2009

Содержание

1.1 Введение

1.2 Идентификаторы в языке VHDL

1.3 Объекты языка VHDL

1.4 Типы данных

1.5 Операции языка VHDL

1.6 Последовательные операторы

1.7 Параллельные операторы

1.8 Описание интерфейса устройства

1.9 Архитектура

1.10 Особенности синтеза схем по описаниям на языке VHDL

Литература

1.1 Введение

Язык VHDL служит для описания модели цифрового устройства (прибора, системы). Описание на языке VHDL определяет внешние связи устройства (“вид снаружи” или интерфейс) и один или несколько “видов изнутри” (см. рис. 1.1). Вид снаружи задает интерфейс устройства, набор сигналов, которыми устройство обменивается с внешним миром. Этот вид описывает абстрактное представление устройства “в целом” и обозначается английским термином entity, что в дословном переводе означает «сущность» и наиболее точно отражает смысл представления. Однако в литературе термин «сущность» не нашел широкого распространения, для обозначения внешнего описания объекта используются термины «интерфейс объекта», «декларативная часть» и другие. В настоящем пособии будет использоваться термин «интерфейс объекта» или просто «интерфейс».

Рис. 1.1. Цифровое устройство и его модель

Вид изнутри определяет функциональные возможности устройства или его структуру. Внутреннее строение объекта определяет архитектура (architecture body).

Как и в языках программирования, язык VHDL имеет свои правила, в том числе правила описания имен переменных, объектов, типов данных и других параметров. Основные правила языка VHDL описаны в последующих разделах.

1.2 Идентификаторы в языке VHDL

Идентификаторы - это последовательность букв и цифр произвольной длины. Легальными символами являются прописные (A…Z), строчные (a…z), цифры (0…9), знак подчеркивания. Первый символ должен быть буквой, а последний символ не может быть знаком подчеркивания. Строчные и прописные буквы считаются идентичными, например, Count, COUNT и CouNT рассматриваются как один идентификатор. Знаки подчеркивания не должны следовать друг за другом. Комментарии начинаются с двойного дефиса и следуют до конца строки, например,

- это комментарий, он продолжается до конца строки

- это продолжение комментария

entity UART is end     -- это комментарий, который следует за декларацией интерфейса устройства.

Следующие идентификаторы зарезервированы для использования в качестве ключевых слов и не могут быть использованы иначе:

Abs Access after alias All And architecture array begin Block Body Buffer case component Configu-ration Constant disconnect downto else Elsif End Entity file for function generate Generic guarded if In inout Is label library linkage loop Map mod nand New next Nor not null Of on Open or others Out package Port procedure process Range record Register rem select severity signal Subtyupe then to Transport type Units until use vriable wait When while with Xor 1.3 Объекты языка VHDL

Объекты это область хранения данных определенного типа. Создаются объекты посредством декларации объекта, например:

variable COUNT: INTEGER;

В результате порождается объект с именем COUNT, который хранит целочисленную величину. Кроме того, COUNT декларируется как класс variable.

Объекты – данные могут быть трех классов:

- сonstant (константа) - может хранить отдельное значение определенного типа. ............