VHDL学习记录
VHDL全名Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language ,是一种标准硬件描述语言。下面通过60进制计数器来分析VHDL的语法,以及一些硬件设计的理解。
60进制计数器,顾名思义,是每60个时间单位输出一个脉冲信号。60进制可以利用小于60进制的计数器的累加来达成相应的功能。主要有以下两种思路:
一种是直接其中的一个计数器通过时钟型号累加,另一个则是接受第一个计数器的进位信号,而进行加法计数。他们共用一个时钟信号,为并行进位。
一种是高位计数器的时钟连着低位计数器的进位信号,从而进行增加。
这里取第二种思路,通过一个10进制的计数器和一个6进制的计数器来实现60进制计数器。
顶层图如下
下面我们用VHDL语言来实现。
首先是6进制计数器。
注意!!器件最好不要以数字作为开头
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
这部分是库的声明。1164库中包括了大部分标准的类型,器件。
而unsigned中则包括了如加法等器件。
entity counter_6 is
port(
clk,clrn,en:in std_logic;
dout:out std_logic_vector (3 downto 0);
cout:out std_logic);
end counter_6;
这部分为这个文件所描述的总器件端口的声明,类似编程中主函数的声明。
architecture counter_6_arch of counter_6 is
这下面就是器件内部的描述内容、类似编程中的主函数实现。
signal douti:std_logic_vector (3 downto 0);
begin
process(en,clk,clrn,en)
begin
if clrn = '0' then
douti <= "0000";
elsif clk'event and clk = '1' and en = '1' then
if douti < 5 then
douti <= douti+1;
else douti <= "0000";
end if;
end if;
if douti = 5 then
cout <= '1';
else cout <= '0';
end if;
dout <= douti;
end process;
end counter_6_arch;
十进制的计数器和六进制的类似,代码如下。
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity counter_10 is
port(
clk,clrn,en:in std_logic;
dout:out std_logic_vector (3 downto 0);
cout:out std_logic);
end counter_10;
architecture counter_10_arch of counter_10 is
signal douti:std_logic_vector (3 downto 0);
begin
process(en,clk,clrn,en)
begin
if clrn = '0' then
douti <= "0000";
elsif clk'event and clk = '1' and en = '1' then
if douti < 9 then
douti <= douti+1;
else douti <= "0000";
end if;
end if;
if douti = 9 then
cout <= '1';
else cout <= '0';
end if;
dout <= douti;
end process;
end counter_10_arch;
将以上两个进制计数器编写完成后,复制到总工程目录下,开始编写上面顶层图所描述的内容。
这部分代码与之前的类似
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
entity counter_60 is
port(
CLK,EN,CLRN:in std_logic;
tens_digit:out std_logic_vector(3 downto 0);
single_digit:out std_logic_vector(3 downto 0);
cout:out std_logic);
end counter_60;
architecture rout1 of counter_60 is
这里就是对包含的器件进行声明了。其中包含哪些端口,是那种类型的数据,要和之前的命名的一样。
这里的d触发器直接调用系统提供的了,记得导包。可以自己用VHDL写一个或者定制一个,然后把VHD文件粘贴到本工程下面引用。
类似编程中间对引用的函数的声明。
component counter_10 is
port(
clk,en,clrn:in std_logic;
dout:out std_logic_vector(3 downto 0);
cout:out std_logic);
end component;
component counter_6 is
port(
clk,en,clrn:in std_logic;
dout:out std_logic_vector(3 downto 0);
cout:out std_logic);
end component;
component dff is
port(
clk,d,clrn:in std_logic;
q:out std_logic);
end component;
signal tens_wire,single_wire: std_logic_vector(3 downto 0);
signal cout_10,cout_6: std_logic;
signal dff_out: std_logic;
begin
ctr10 : counter_10 port map(clk=>CLK,en=>EN,clrn=>CLRN,dout=>single_wire,cout=>cout_10);
这里就是对线路的说明了,之前定义了好多线,在这里连上即可。
类似实例化上面引用的函数。格式如下:
实例化后器件的名字:要实现的器件名 port map (port名=>接上的线或端口,port名=>接上的线或端口,…);
my_dff : dff port map(d=>cout_10,clk=>CLK,clrn=>CLRN,q=>dff_out);
ctr6 : counter_6 port map(clk=>dff_out,en=>EN,clrn=>CLRN,dout=>tens_wire,cout=>cout_6);
tens_digit<=tens_wire;
single_digit<=single_wire;
cout<= cout_10 and cout_6;
end rout1;
可以生成RTL看看对不对
这是总器件的图
这是10进制加法器的图
最后自己愉快的仿真下就好了。
敲了有一阵VHDL的代码了,下面是一些杂七杂八的东西。
首先,所有语言都是通的,VHDL其实和一些面向过程的语言非常类似,而且最后打包成黑箱,还可以直接实例化调用,有些面向对象的感觉了。最先开始比较喜欢利用顶层图直接设计,比较直观,但是当工程复杂起来,VHDL的优势就显现出来了。强逻辑性,无需了解细节上面的电路实现,还有比较灵活的模块关系。
VHDL还有几种实现方式,一种是类似上面,把目标分成模块,一个模块一个模块的实现,最后把东西连起来达到最终目的。另一种就是直接列出真值表,利用when else 直接根据输入,输出相应结果。最后一种是数据流描述,说直白点,就是类似面向过程的编程,有一定的逻辑语句和处理。以上几种方式组合起来,根据不同的设计要求,利用合适的方式完成就好了。
VHDL学习记录的更多相关文章
- Quartz 学习记录1
原因 公司有一些批量定时任务可能需要在夜间执行,用的是quartz和spring batch两个框架.quartz是个定时任务框架,spring batch是个批处理框架. 虽然我自己的小玩意儿平时不 ...
- Java 静态内部类与非静态内部类 学习记录.
目的 为什么会有这篇文章呢,是因为我在学习各种框架的时候发现很多框架都用到了这些内部类的小技巧,虽然我平时写代码的时候基本不用,但是看别人代码的话至少要了解基本知识吧,另外到底内部类应该应用在哪些场合 ...
- Apache Shiro 学习记录4
今天看了教程的第三章...是关于授权的......和以前一样.....自己也研究了下....我觉得看那篇教程怎么说呢.....总体上是为数不多的精品教程了吧....但是有些地方确实是讲的太少了.... ...
- UWP学习记录12-应用到应用的通信
UWP学习记录12-应用到应用的通信 1.应用间通信 “共享”合约是用户可以在应用之间快速交换数据的一种方式. 例如,用户可能希望使用社交网络应用与其好友共享网页,或者将链接保存在笔记应用中以供日后参 ...
- UWP学习记录11-设计和UI
UWP学习记录11-设计和UI 1.输入和设备 通用 Windows 平台 (UWP) 中的用户交互组合了输入和输出源(例如鼠标.键盘.笔.触摸.触摸板.语音.Cortana.控制器.手势.注视等)以 ...
- UWP学习记录10-设计和UI之控件和模式7
UWP学习记录10-设计和UI之控件和模式7 1.导航控件 Hub,中心控件,利用它你可以将应用内容整理到不同但又相关的区域或类别中. 中心的各个区域可按首选顺序遍历,并且可用作更具体体验的起始点. ...
- UWP学习记录9-设计和UI之控件和模式6
UWP学习记录9-设计和UI之控件和模式6 1.图形和墨迹 InkCanvas是接收和显示墨迹笔划的控件,是新增的比较复杂的控件,这里先不深入. 而形状(Shape)则是可以显示的各种保留模式图形对象 ...
- UWP学习记录8-设计和UI之控件和模式5
UWP学习记录8-设计和UI之控件和模式5 1.日历.日期和时间控件 日期和时间控件提供了标准的本地化方法,可供用户在应用中查看并设置日期和时间值. 有四个日期和时间控件可供选择,选择的依据如下: 日 ...
- UWP学习记录7-设计和UI之控件和模式4
UWP学习记录7-设计和UI之控件和模式4 1.翻转视图 使用翻转视图浏览集合中的图像或其他项目(例如相册中的照片或产品详细信息页中的项目),一次显示一个项目. 对于触摸设备,轻扫某个项将在整个集合中 ...
随机推荐
- HTML5基本知识点
一.什么是HTML HTML是超文本标签语言,即网页的源码.而浏览器就是翻译解释HTML源码的工具. 二.HTML的基本格式 <!DOCTYPE html>: ①文档类型声明:让浏览器按照 ...
- easyui项目问题集锦
1.级联问题(combobox) combobox至多可以保存2个东西value和text,但我需要第三个数的时候,怎么办?比如,省.市.区的三级级联,我选择市的时候,需要市id,市name,区号,邮 ...
- TP3.2 配置最新的阿里大于sdk
TP3.2 配置最新的阿里大于sdk 最近公司买了阿里云的阿里大于短信验证 ,这里记录下本人接入短信验证的过程和心得. 大家是不是一开始都是和本人一样直接去百度下怎么有没有现成的demo 或者是封装好 ...
- JS的事件多次触发,只执行最后一次
有时候我们在JS编程的过程中经常遇到一个问题就是事件频繁高速被触发,利用计时器来控制频率又会丢弃掉有用的事件,我们只是想让程序执行最后一次的事件,那么就可以用如下方法解决问题 //写在事件外边,防止被 ...
- ARP与RARP协议及arp脚本
1.什么是ARP与RARP协议 地址解析协议,即ARP(Address Resolution Protocol),是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议. 在⽹络通讯时,源主机的应⽤程序知道 ...
- (转载)Stackoverflow评选的C++推荐书单
C++必读书籍推荐 (原链接:http://bestcbooks.com/recommended-cpp-books 2013-10-07) 本文内容来自国外著名编程问答网站Stackoverflow ...
- 《Java从入门到放弃》入门篇:springMVC数据传递
springMVC中的数据传递方式与JSP和Struts2相比,更加的简单.具体有什么样的区别呢?我们通过下面这张图来对比就知道了. 随手画的,有些错别字,不用太在意..... 接下来,进入正题,sp ...
- Java入门——(2)面对对象(上)
关键词:面对对象.类..构造方法.this.static.内部类 一.面对对象的概念:把解决的问题安装一定规则划分为多个独立的对象,然后通过调用对象的方法来解决问题.其特点可概括为封装性.继承 ...
- DIV+CSS架构网站的7种版面布局形式
"T"结构布局形式.所谓"T"结构,就是指页面顶部为横条网站标志+广告条,下方左面为主菜单,右面显示内容的布局,整体效果类似英文字母"T", ...
- JSP是什么?
JSP [1] 简介 > HTML - HTML擅长显示一个静态的网页,但是不能调用Java程序. > Se ...