vhdl笔记.docx

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vhdl笔记

1std_logic拥有九种逻辑:

U（未设置）、X（浮接不定）、1（高电平）、0（低电平）、Z（高阻态）、W（弱浮接）、L（弱低电平）、H（弱高电平）、—（随意）而bit只有0、1两种逻辑，一般都用std_logic来代替bit因为它包含的逻辑更多，更符合硬件电路的特性

2变量只能在进程语句中说明和使用（是一个局部变量，该变量若要从进程内输出就必须将其代入信号量，信号量是全局变量，通过输出信号带出进程）；信号、常量可以在结构体和进程语句中使用。

信号通常在实体、结构体和程序包中说明，但不能在进程中说明，只能在进程中使用。

3当时钟信号作为进程的敏感信号时，在敏感信号表中不能出现一个以上的时钟信号，除时钟信号以外，复位信号等是可以与时钟信号一起出现在敏感信号表中的。

4所谓同步复位，就是当复位信号有效且在给定的时钟边沿到来时，触发器才被复位；而非同步复位则是，一旦复位信号有效，触发器就被复位。

非同步触发器也称为异步复位。

5同步复位：

process（clk）

异步复位：

process（clk，clr）

6算术运算符+-<><=>=仅对integer类型有效。

逻辑运算符andornot仅对bit类型有效。

7U+=u-虚短

I+=i-虚断

8如果没有others分支条件存在，则分支条件必须覆盖表达式所有可能的值。

对std_logic，std_logic_vector数据类型要特别注意使用others分支。

9begin

Tmp:

=’1’;--jixiaoyantmp:

=’0’;--oujiaoyan

Foriin0to7loop

Tmp:

=tmpxora（i）;

Endloop;

Y=tmp;

For循环变量是loop内部自动声明的局部变量，仅在loop内部可见；不需要指定其变化方式。

离散范围必须是可计算的整数范围：

整数表达式to/downto整数表达式。

一般综合工具不支持while…..loop语句。

在loop语句中next语句用来跳出本次循环。

格式：

next【标号】【when条件表达式】；

分三种情况：

（1）next；无条件终止当前的循环，跳回到本次循环loop语句开始处，开始下次循环。

（2）next【标号】；无条件终止当前的循环，跳转到指定标号的loop语句开始处，重新开始执行循环操作。

（3）next【标号】【when条件表达式】；当条件表达式的值为true，则执行next语句，进入跳转操作，否则继续向下执行。

10copmponent元件名【is】--is可以缺省

【generic（类属声明）；】

【port（端口声明）；】

Endcomponent【元件名】；元件声明类似实体声明（entity）

11componentadd

Generic（n:

positive）;参数声明

Port（x,y:

inbit_vector（n-1downto0）;

Z:

outbit_vector（n-1downto0）;

Carry:

outbit）;

Endcomponent;

12元件的例化

例化名称：

元件名称

【genericmap（类属名称=>表达式，类属名称=>表达式）

Portmap（端口名称=>表达式，端口名称=>表达式）；】

端口映射方式：

名称关联方式：

低层次端口名（原来的端口名）=>当前层次端口名、信号名例：

or2portmap（i1=>n3,i2=>n1，o=>n6）

位置关联方式：

（当前端口名，当前端口名，……..）

例：

or2portmap（n3，n1，n6）

注：

位置关联方式中，例化的端口表达式（信号）必须与元件声明语句中的端口顺序一致。

13可以在结构体（architecture），程序包（package），块（block）中声明元件（component）。

14q:

outstd_logic_vector（3downto0）我们不能把输出的进行放在赋值的右边，也就是说如果去q<=1,合法；如果q<=q+1,q在右边了，不合法。

15for循环变量in范围generate

｛并行语句｝

Endgenerate；

范围：

整数表达式to/downto整数表达式

不需要设计者对变量干预。

16用生成语句创建多个备份

Componentcomp

Port（x:

inbit;

Y:

outbit）;

Endcomponent;

…………………..

Signala,b:

bit_vector（0to7）;

Gen:

forIina’rangegenerate

U:

compportmap（x=>a（I）,y=>b（I））;

Endgenerategen;

17子程序可以在package，architecture，process中定义。

子程序与进程语句的区别：

子程序不能从结构体的其余部分直接读写信号。

所有通信都是通过子程序的接口来完成的。

进程可以直接读出结构体内的其它信号。

子程序和进程内部都是顺序结构，但子程序不具有并发性，而进程具有并发性。

17子程序的类型：

过程（procedure）：

0个或多个inout或inout参数，可以获得多个返回值。

函数（function）：

0个或多个in参数，一个return值。

只能获得一个返回值。

过程可以作为一种独立的语句结构而单独存在，函数通常作为表达式的一部分来调用。

18子程序包含两部分：

字程序声明和子程序主体。

1，过程声明语法procedure过程名【（参数声明）】；参数声明指明输入输出端口的数目和类型。

参数的传递方向有inoutinout三种形式。

2，函数声明语法function函数名【（参数声明）】；return类型；

参数声明如：

【参数名：

方式参数类型】函数的方式只有in方式。

1）过程主体语法：

procedure过程名【（参数声明）】is｛子程序声明项｝

Begin｛顺序语句｝

End【过程名】；

19signalcount_6std_logic_vector（5downto0）;在用到count_6<=count_6+1时，因为是位矢量和整数的相加需要调用library_ieee_std_logic_unsigned.all库。

20异步计数器又称为行波计数器，它的低位计数器的输出作为高位计数器的时钟信号。

21process（rst,clk）

Begin

Ifrst=’1’then

ForIin7downto0loop

IfI=4then

Next;

Else

Fifo（i）<=（others=>’0’）;

Endif;

Endloop;

功能：

当rst有效时，fifo（4）之外的所有fifo寄存器都被复位。

22Next<循环标号>when<条件>；

1，循环标号和条件都是可选项。

2，执行了next语句之后，控制语句就转到由循环标识的循环体尾部（如果未给出循环标号，就转到当前循环的尾部），并且开始新的一次循环。

3，Next语句有判断条件，对条件进行测试并且测试结果为真时，就推出当前一轮循环，同时进入下一轮循环。

4，测试结果为假时，则不执行next语句。

23测试平台：

--声明本地变量用于赋值和观察

Signala_tb，b_tb,sum_tb,carry_out_tb:

std_logic;

--对被测电路进行例化

Uut：

entityhalf_adderportmap（a=>a_tb,b=>b_tb,sum=>sum_tb,carry_out=>carry_out_tb）;

24to_unsigned（m,32）函数的功能是，将整数m转换为32位的unsigned类型（实际上就是一个std_logic_vector（31downto0）类型）。

Constantn:

integer:

=2;

Begin

ForIin0to2**n-1loop

（a_tb,b_tb）<=to_generate（I,n）;

Waitforperiod;

Assert（（sum=（a_tbxorb_tb）and（carry_out_tb=a_tbandb_tb））

Report”testfailed”severityerror;

Endloop;

25sll逻辑左移；srl逻辑右移；

Sla算术左移；sra算术右移；

Rol循环逻辑左移；ror循环逻辑右移。

26在写数据和擦除数据时，nandflah由于支持整块擦除操作，所以速度比norflash快了近千倍；读取时，由于nandflah要先向芯片发送地址信息进行寻址才能开始读写数据，而它的地址信息包括块号，块内页号和页内字节号等部分，需要顺序选择才能定位到要操作的字符，这样每进行一次数据访问要进行三次寻址，至少要三个时钟周期；而norflah操作是以字或字节为单位进行的直接读取，所以读取数据时，norflash有优势。

27NANDFLASH内部结构由粗到细依次分为器件（device），目标（target），单元（unit），块（block），分页（page）以及扇区（sector）。

器件是指NANDFLASH本身，一个器件由一个或多个目标构成。

而各个目标是否工作是由CE（chipenable）信号来控制，同一时刻只有一个目标处于工作状态。

一个目标又分为一个或多个逻辑单元。

逻辑逻辑单元是独立地执行命令和报告状态的最小单位。

原则上NANDFLASH支持多逻辑单元操作。

每个逻辑单元都包含至少一个分页寄存器和一个存储阵列。

分页寄存器用于暂存由外部读入

NANDFLASH的数据以及由NANDFLASH读出的数据。

存储阵列由许多分块组成。

一个分块是逻辑单元中进行擦除操作的最小单位。

一个分块又包含若干个分页，对于支持约束性连续分页操作的器件来说,分页是最小的可寻址操作单位。

一个分块所包含的分页数规定为32的倍数。

最后为了与其他存储器件的统一并且满足分页在字节数上的要求,引进了扇区这个单位。

一个扇区仍然是512个字节,由于NANDFLASH寻址及工作原理的特殊性,在每个512字节的扇区后会有一个16个字节的备注区域。

在这个备注区域中不存放用户数据,而是存放了与地址转换、ECC校验、坏块标记/判断等有关的信息。

可以看到只含有一个目标的NANDFLASH和含有多个目标的NANDFLASH的差别只是在CE这个控制信号上，除此之外工作原理是一样的。

28STD_ULOGIC和STD_ULOGIC_VECTOR比STD_LOGIC类型多引入了一个逻辑值’U’，代表初始不定值。

但没有指定两个STD_ULOGIC信号连接到同一个节点上发生冲突后的逻辑值，因此要避免两个输出信号直接进行连接的情况。

29信号声明语法格式如下：

Signal<信号名>:

数据类型【约束条件】【：

=表达式】；

已声明的信号用“<=”延时赋值符号为其代入新的值。

：

=（立即赋值符号，没有延迟）

30Buf_num*2<=buf_num（1downto0）&’0’

Buf_num*2取的num的偶数值

31infor_we_0:

out_std_logic_vector（1downto0）

Infor_we_0（0）,infor_we_0

（1）代表一位（bit）值。