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
- Hadoop 新生报道(三) hadoop基础概念
一.NameNode,SeconderyNamenode,DataNode NameNode,DataNode,SeconderyNamenode都是进程,运行在节点上. 1.NameNode:had ...
- hdu 6093---Rikka with Number(计数)
题目链接 Problem Description As we know, Rikka is poor at math. Yuta is worrying about this situation, s ...
- UITabbarController左右滑动切换标签页
UITabbarController左右滑动切换标签页 每个Tabbar ViewController都要添加如下代码,建议在基类中添加:ViewDidLoadUISwipeGestureRecogn ...
- Git时光机穿梭之删除文件
在Git中,删除也是一个修改操作,我们实战一下,先添加一个新文件test.txt到Git并且提交: $ git add test.txt $ git commit -m "add test. ...
- 微信小程序开发之微信支付
微信支付是小程序开发中很重要的一个环节,下面会结合实战进行分析总结 环境准备 https服务器 微信小程序只支持https请求,因此需要配置https的单向认证服务(请参考 另一篇文章https受信证 ...
- 学习笔记TF035:实现基于LSTM语言模型
神经结构进步.GPU深度学习训练效率突破.RNN,时间序列数据有效,每个神经元通过内部组件保存输入信息. 卷积神经网络,图像分类,无法对视频每帧图像发生事情关联分析,无法利用前帧图像信息.RNN最大特 ...
- 打造颠覆你想象中的高性能,轻量级的webform框架---无刷新提交后台并返回参数(第五天)
问题5: 使用aspx 页面执行后台方法,总是要刷新整个页面?我想提交后台不刷新页面,同时返回参数 执行前台的js 脚本,就是说类似于像 ajax 的效果一样,那我们该怎么做呢? 大家是否已经看了前 ...
- 从理解开始 谈谈px rem 和 em 的区别与联系
概述 古语有云,没有规矩则不成方圆.秦灭六国之后为了促进国内生产力的发展,也是大力推进全国度量衡的统一.车同轨,书同文.与"尺寸"相关的问题(手动滑稽),从古至今一直为人们所关注. ...
- pentaho专题之reporting design入门指南
今天来说一说pentaho表报设计工具reporting design. 进入界面之后,点击File,选择New一个表报. 这时候我们可以看见整个的设计版面了. 最上面的是工具条,最左面的是设计小 ...
- 利用JS做网页特效——大图轮播
大图轮播完整流程代码操作: <style> * { margin: 0px; padding: 0px; ...