跟我学VHDL

VHDL入门教程VHDL（Very High-speed Integrated Circuit HardwareDescription Language）是一种用于设计数字电路的硬件描述语言。

它是IEEE 1076标准中规定的一种语言，广泛应用于数字电路的设计、仿真和综合等领域。

本文将为大家介绍VHDL的基础知识和入门教程。

一、VHDL的基本概念1. 实体（Entity）：VHDL代码的最高层次，用于定义模块的输入、输出和内部信号。

2. 架构（Architecture）：定义了实体中的各个信号和组合逻辑的行为。

3. 信号（Signal）：表示数据在电路中的传输和操作。

4. 进程（Process）：定义了组合逻辑的行为，用于描述信号之间的关系。

5. 实体声明（Entity Declaration）：用于描述模块的名称、输入、输出和内部信号。

6. 架构声明（Architecture Declaration）：用于描述模块的内部逻辑。

二、VHDL的基本语法1.实体声明语法：```entity entity_name isport ( port_list );end entity_name;```其中，entity_name是实体的名称，port_list是实体的输入、输出和内部信号。

2.架构声明语法：```architecture architecture_name of entity_name issignal signal_list;beginprocess (sensitivity_list)begin--逻辑行为描述end process;end architecture_name;```其中，architecture_name是架构的名称，entity_name是实体的名称，signal_list是架构的内部信号，sensitivity_list是触发事件的信号列表。

三、VHDL的基本例子下面以一个简单的4位加法器为例介绍VHDL的编写和仿真流程。

VHDL语言教程VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统，并进行硬件的设计和仿真。

它被广泛应用于数字电路设计、嵌入式系统开发和可编程逻辑控制器等领域。

本教程将介绍VHDL语言的基本概念和语法，帮助您了解和学习这门强大的硬件描述语言。

一、VHDL概述VHDL是Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language的缩写，意为高速集成电路硬件描述语言。

它是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。

与传统的电路设计方法相比，使用VHDL可以更加方便、高效地进行电路设计和测试。

1.VHDL的起源和发展VHDL最早由美国国防部为了解决数字电路设计复杂、效率低下的问题而研发。

后来，VHDL成为了一种IEEE标准（IEEE1076）并被广泛应用于数字电路设计和仿真。

2.VHDL的优点VHDL具有以下几个优点：-高级抽象：VHDL提供了一种高级描述电路的方法，使得设计者能够更加方便地表达复杂的电路结构和行为。

-可重用性：VHDL支持模块化设计，使得设计者可以将电路的不同部分进行抽象和封装，提高了电路的可重用性。

-高效仿真：VHDL可以进行高效的电路仿真和测试，有助于验证电路设计的正确性和可靠性。

-灵活性：VHDL可以应用于各种不同类型和规模的电路设计，从小规模的数字逻辑电路到大规模的系统级设计。

二、VHDL语法和基本概念1.VHDL的结构VHDL程序由程序单元（unit）组成，程序单元是VHDL描述的最小单元。

程序单元包括实体（entity）、结构（architecture）、过程（process）和包（package）等。

2. 实体（entity）实体是VHDL描述电路模块的一个部分，包括输入输出端口、信号声明和实体标识符等。

3. 结构（architecture）结构描述了实体的具体电路结构和行为，包括组件声明、信号赋值和行为描述等。

VHDL入门教程VHDL（Very High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language）是一种硬件描述语言，用于设计数字电路和系统。

它是由美国国防部在20世纪80年代早期开发的，并由IEEE 1076标准化。

VHDL可以用于描述电路结构、电路行为和模拟。

一、VHDL概述VHDL是一种硬件描述语言，它允许工程师以更高级的语言编写硬件描述。

它可以描述电路结构、电路行为和模拟。

VHDL可以应用于各种电子系统的设计，从简单的数字逻辑门到复杂的处理器。

二、VHDL基本结构VHDL的基本结构包括实体声明、体声明和结构化代码。

实体声明描述了电路的接口，包括输入和输出。

主体声明描述了电路的行为。

结构化代码定义了电路的结构。

三、VHDL数据类型VHDL提供了多种数据类型，包括标量类型（比如整数和实数）、数组类型和记录类型。

每种类型都有其特定的操作和范围。

四、VHDL信号VHDL中的信号用于在电路中传递信息。

信号可以在过程中赋值，并且具有各种延迟属性。

信号还可以连接到模块的输入和输出端口，以实现电路之间的通信。

五、VHDL实体和体VHDL设计包含实体和体。

实体描述了电路的接口和连接，而体描述了电路的行为。

实体和体之间使用端口来传递信息。

六、VHDL组件VHDL中的组件用于将电路模块化，以实现更高层次的设计和复用。

组件可以在实体中声明，并在体中实例化。

七、VHDL并发语句VHDL中的并发语句用于描述电路中多个同时运行的过程。

并发语句包括并行语句、过程、并行块和并行时钟。

八、VHDL测试VHDL测试包括自动测试和手动测试。

自动测试使用测试工具和仿真器来验证电路的正确性。

手动测试包括使用仿真器进行手工测试和调试。

九、VHDL实例以下是一个简单的VHDL实例，实现了一个4位二进制加法器：```vhdllibrary IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;entity binary_adder isporta : in std_logic_vector(3 downto 0);b : in std_logic_vector(3 downto 0);sum : out std_logic_vector(4 downto 0);carry : out std_logicend binary_adder;architecture behavior of binary_adder isbeginprocess(a, b)variable temp_sum : std_logic_vector(4 downto 0);variable temp_carry : std_logic;begintemp_sum := ("0000" & a) + ("0000" & b);temp_carry := '0' when temp_sum(4) = '0' else '1';sum <= temp_sum;carry <= temp_carry;end process;end behavior;```上述VHDL代码定义了一个名为`binary_adder`的实体，它有两个4位输入`a`和`b`，一个5位输出`sum`和一个单一位输出`carry`。

VHDL语言入门教程VHDL是一种硬件描述语言，主要用于设计数字电路和系统。

它是由美国国防部门于1980年代初开发的，目的是为了改进电子设计自动化（EDA）工具的开发效率和设计文档的可重复性。

VHDL广泛应用于数字信号处理（DSP）、嵌入式系统、通信系统和各种ASIC（专用集成电路）和FPGA（现场可编程门阵列）的设计。

本教程将介绍VHDL的基础知识，包括语法、数据类型和常见的建模技术。

一、VHDL的语法VHDL的语法由标识符、关键字、运算符和分隔符组成。

其中，标识符用于给变量、信号和实体命名，关键字用于定义语言特定的操作，运算符用于数学和逻辑运算，分隔符用于分隔语句。

VHDL中的代码以一个实体（entity）的声明开始，然后是体（architecture）的声明，最后是信号声明和进程（process）的描述。

以下是一个简单的例子：```vhdlentity AND_gate isportA, B: in std_logic;C: out std_logicend entity AND_gate;architecture Behavior of AND_gate isbeginC <= A and B;end architecture Behavior;```在这个例子中，我们声明了一个名为AND_gate的实体，它有两个输入信号A和B，一个输出信号C。

然后我们定义了一个名为Behavior的体，它描述了AND门的行为：C等于A与B的逻辑与运算结果。

二、VHDL的数据类型VHDL支持许多数据类型，包括标量类型、数据类型、自定义类型和引用类型。

标量类型包括bit、bit_vector、integer、real、std_logic和std_ulogic等。

其中，bit_vector是一组连续的位，std_logic和std_ulogic用于表示单个信号。

数据类型是由标量类型和数组类型组成的。

数组类型可以是一维、二维或更高维的，用于存储多个数据。

VHDL入门易懂教程VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的行为，结构和时序。

它是一种用于设计和开发数字电路的语言，比如FPGA（Field-Programmable Gate Array）和ASIC （Application-Specific Integrated Circuit）。

本文将提供一个易懂的VHDL入门教程，以帮助初学者快速了解并上手VHDL语言。

一、VHDL概述VHDL最初是为了满足军事和航空航天领域的需求而开发的，目前已经成为了一种广泛使用的硬件描述语言。

它不仅可以用于系统级的设计，还可以用于模块级和门级的设计。

VHDL的设计思想是从高级抽象开始，逐步转化为底层的物理设计，这使得VHDL非常适合大型和复杂的设计项目。

二、VHDL语法1.声明语句在VHDL中，首先需要声明各种信号和变量，以便在后续的代码中使用。

声明语句的语法如下：```signal signal_name : signal_type := initial_value;variable variable_name : variable_type := initial_value;```其中，signal_name和variable_name为信号和变量的名称，signal_type和variable_type分别为信号和变量的类型，initial_value为信号和变量的初始值。

2.过程语句VHDL中的过程类似于程序中的函数，用于执行一系列的操作。

过程语句的语法如下：```process (sensitivity_list)begin-- codeend process;```sensitivity_list是一个由信号组成的列表，当列表中的任意一个信号发生变化时，过程会被触发执行。

过程中的代码为具体的操作。

3.结构语句VHDL中的结构语句用于描述数字系统的结构，也就是各个模块之间的连接关系。

贴心建议：初学时，对于简单的程序，先尽自己努力看懂每一句话，从字面上先去理解，通过英文单词的意思，自己先去琢磨该段程序所要实现的功能，然后再去和正确的意思相比对，这样比一开始就去看解释来的记忆深刻，这些是我自己的切身体会。

1.三输入与非门在数字电路设计中，门电路是最基本的电路单元。

在这里我们挑选了比较典型的三输入的与非门，完成我们的第一个设计。

三输入与非门的逻辑表达式：F ABC逻辑符号为：源代码：逐行解释：1：库声明。

告诉编译器，我要使用这个库里的内容。

语法是：LIBRARY 库名；（结束有个分号的，别丢了，这个分号是每条语句的结束标志，每条语句最后都是要有分号的，这是它们的标配）。

2~4：声明所选择的程序包名称，ALL就是打开整个程序包。

一个库里当然有很多的程序包了，给编译器指明一下那个包要用，好缩小它的搜寻范围。

别让它满库的找，怪费俺们的CPU的。

语法：USE 库名.程序包.程序包的组成部分；。

一句话总结：1和2两句其实相当于C中的“#include<>”,使被声明的库和库中的元件对当前设计项目可见。

发散：IEEE库是最重要的资源库，我们经常使用其中的一些信号定义和数据的定义。

列举一下其中比较重要的几个程序包：（1）STD_LOGIC_1164:指定了STD_LOGIC和STD_ULOGIC逻辑系统(2)STD_LOGIC_ARITH:包含SIGNED和UNSIGNED数据类型定义和相应的算术和比较操作还包含了几个数据转换函数，允许数据从一个类型转换为另一个类型。

(3)STD_LOGIC_UNSIGNED:CONV_INTEGER(A)由INTEGER,UNSDGNED,SIGNED转换成STD_LOGIC_VECTOR由UNSIGNED,SIGNED转换成INTEGER(4)STD_LOGIC_SIGNED:包含了STD_LOGIC和STD_LOGIC_VECTOR其中，在一个程序中只要包含（1），（2），（3）就足够能应付绝大多的应用了。