《VHDL数字电路设计教程》电工版/第4章

1.1    运算操作符

    ①赋值运算符

    <=    用于对SIGNAL赋值。

    :=    用于对VARIABLE，CONSTANT和GENERIC赋值，也可用于赋初始值。

    =>    给矢量的某些位赋值，或对某些位之外的其他位（常用OTHERS表示）赋值。

w <= (0 => '1', OTHERS => '0');
--最低位是1，其他位是0。

    ②逻辑运算符

    操作数必须是BIT，STD_LOGIC或STD_ULOGIC类型或它们的扩展（BIT_VECTOR，STD_LOGIC_VECTOR或STD_ULOGIC_VECTOR，逻辑运算时各位分别进行逻辑运算）。

    ·NOT——取反

    ·AND——与

    ·OR——或

    ·NAND——与非

    ·NOR——或非

    ·XOR——异或

    ·XNOR——同或

    从上至下，优先级依次递减。

    ③算数运算符

    +    加        

    -    减        

    *    乘        

    /    除        

    **    指数运算        

    MOD    取模        

    REM    取余        

    ABS    取绝对值

    上述运算符中，“+”、“-”和“*”是可以综合成逻辑电路的，对于“/”，只有在除数为2的n次幂时才可以综合，相当于将被除数右移n位。对于指数运算“**”，只有当底数和指数都是静态数值（CONSTANT或GENERIC参数）时才可以综合。

    下述3个运算符（MOD、REM和ABS）都是不可综合的，其中注意：

    y MOD x 运算结果是y除以x所得的余数，运算结果通过信号x（即正负号与x相同）返回；

    y REM x  运算结果是y除以x所得的余数，运算结果通过信号y（即正负号与y相同）返回；

    两个异号整数取模取值规律 （当是小数时也是这个运算规律），先将两个整数看作是正数，再作除法运算，能整除时，其值为0；不能整除时，其值=除数×(整商+1)-被除数，符号根据上述规律确定。

    ④关系运算符

    =    /=    <    >    <=    >=

    关系运算符左右两边的操作数的数据类型（适用于所有数据类型）必须相同。

    ⑤移位操作符

    语法结构：<左操作数><移位操作符><右操作数>

    其中，左操作数必须是BIT_VECTOR，右操作数必须是INTEGER类型（可带正负号）。

    ⑥并置运算符

    用于位的拼接，其操作数是支持逻辑运算的任何数据类型。

    例 

z <= x & "1100";
z = ('1','1','1','0','0');

1.2    属性

    ①数值类属性（可综合）

    d'LOW    返回数组索引的下限值

    d'HIGH    返回数组索引的上限值

    d'LEFT    返回数组索引的左边界值

    d'RIGHT    返回数组索引的右边界值

    d'LENGTH    返回矢量的长度值

    d'RANGE    返回矢量的位宽范围

     d'REVERSE_RANGE    按相反的次序，返回矢量的位宽范围

    例

SIGNAL d: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

    则有：d'LOW=0，d'HIGH=7；d'LEFT=7，d'RIGHT=0；d'LENGTH=8；d'RANGE=(7 DOWNTO 0)，

d'REVERSE_RANGE=(0 TO 7)。

    ②信号类属性（可综合）

    s'EVENT    如果s的值发生变化，则返回值为布尔量TRUE，否则返回FALSE

    s'STABLE    如果s保持稳定，没有发生变化，则返回值为布尔量TRUE，否则返回FALSE

例    

如果信号clk出现了上升沿，那么将返回TRUE，即括号中的返回值为TRUE。

IF (clk'EVENT AND clk = '1')...
IF (NOT clk'STABLE AND clk = '1')...
IF RISING_EDGE(clk)...

1.3    自定义属性

    第一步，属性声明：

ATTRIBUTE attribute_name: attribute_type;

    其中，attribute_type可以是任何数据类型。

    第二步，进行属性描述：

ATTRIBUTE attribute_name OF target_name:class IS value;

    其中，class可以使数据类型、信号、变量、函数、实体或构造体等。

1.4    通用属性语句

    GENERIC（属性）语句提供了一种指定常规参数的方法，所指定的参数是静态的。

    GENERIC（属性）语句必须在ENTITY中进行声明，且其指定的参数是全局的。其语法结构如下：

GENERIC (parameter_name1 : parameter_type1 := parameter_value1;
         parameter_name2 : parameter_type2 := parameter_value2;
          ...);