ПЦУСБ/Лекция 5 — различия между версиями

Версия 17:42, 8 ноября 2013

Slide Show

Заголовок

Операторы языка VHDL

Автор

Авдеев Н.А.

Нижний колонтитул

ПЦУСБ/Лекция 5

Дополнительный нижний колонтитул

Авдеев Н.А., 22:33, 14 ноября 2013

Слайд: Последовательные операторы

•  :=
• <=
• if
• case
• loop
  • next
  • exit
• null
• procedure call
• return
• assert
• wait

Используются в:

• process
• функциях
• подпрограммах

Слайд: Оператор присваивания: <=

conditional_waveform_assignment ::=      [§ 10.5.3]
  target <= [ delay_mechanism ] conditional_waveforms ;

delay_mechanism ::=      [§ 10.5.2.1]
  transport
  | [ reject time_expression ] inertial

Пример транспортной задержки:

transmission_line : process (line_in) is
begin
  line_out <= transport line_in after 500 ps;
end process transmission_line;

Пример инерционной задержки:

inv : process (a) is
begin
  y <= inertial not a after 3 ns;
или
  y <= not a after 3 ns;
end process inv;

inv : process (a) is
begin
  y <= reject 2 ns inertial not a after 3 ns;
end process inv;

• §5.2.5 Transport and Inertial Delay Mechanisms (стр. 158)

Слайд: Оператор присваивания: <=

• EXAMPLE 5.10 An asymmetric delay element using transport delay

asym_delay : process (a) is
  constant Tpd_01 : time := 800 ps;
  constant Tpd_10 : time := 500 ps;
begin
  if a then
    z <= transport a after Tpd_01;
  else -- not a
    z <= transport a after Tpd_10;
  end if;
end process asym_delay;

Слайд: Оператор loop

• бесконечный цикл

loop_statement ⇐
  [ loop_label : ] loop
           { последовательные операторы }
    end loop [ loop_label ] ;

• Пример

entity counter is
  port ( clk   : in  bit;
         count : out natural );
end entity counter;

architecture behavior of counter is
begin
  incrementer : process is
    variable count_value : natural := 0;
  begin
    count <= count_value;
    loop
      wait until clk;
      count_value := (count_value + 1) mod 16;
      count <= count_value;
    end loop;
  end process incrementer;
end architecture behavior;

• 3.4 Loop Statements (стр. 84 (76))

Слайд: Оператор exit

• Выход из цикла

exit_statement ::=      [§ 10.2]
  [ label : ] exit [ loop_label ] [ when condition ] ;

• Пример

 loop
   if condition then
     exit;
   end if;
 end loop;

 loop
   ...
   exit when ''условие'';
   ...
 end loop;
 ...      -- Управление перейдёт сюда
          -- при выполнения условия внутри цикла loop

loop_name : loop
  ...
  exit loop_name;
  ...
 end loop loop_name;

Слайд: Оператор next

• Переход на следующую итерацию цикла

next_statement ::=      [§ 10.11]
  [ label : ] next [ loop_label ] [ when condition ] ;

 loop
   statement-1;
   next when condition;
   statement-2;
 end loop;

 loop
   statement-1;
   if not condition then
     statement-2;
   end if;
 end loop;

Слайд: Оператор цикла while..loop

loop_statement ⇐
   [ loop_label : ]
    while condition loop
      { sequential_statement }
    end loop [ loop_label ] ;

while index > 0 loop
  ...    -- statement A: do something with index
end loop;
...      -- statement B

Слайд: Оператор цикла for..loop

loop_statement ⇐
  [ loop_label : ]
    for identifier in discrete_range loop
         { sequential_statement }
    end loop [ loop_label ] ;

discrete_range ⇐
   simple_expression ( to | downto ) simple_expression

for count_value in 0 to 127 loop
  count_out <= count_value;
  wait for 5 ns;
end loop;

Слайд: Оператор assert (утверждение)

• проверяет условие (утверждение), в случае нарушения которого может выдаваться сообщение

concurrent_assertion_statement ⇐
  [ label : ]
    assert condition
  [ report expression ] [ severity expression ] ;

assert initial_value <= max_value
  report "initial value too large";

assert current_character >= '0' and current_character <= '9'
  report "Input number " & input_string & " contains a non-digit";

check : assert not (s and r)
          report "Incorrect use of S_R_flip_flop: " &
                 "s and r both '1'";

• в пакете STANDARD:

type severity_level is (note, warning, error, failure);

assert free_memory >= low_water_limit
  report "low on memory, about to start garbage collect"
  severity note;

Слайд: Оператор wait

wait_statement ⇐
  [ label : ] wait [ on имя_сигнала { , ... } ]
                   [ until условие ]
                   [ for выражение_типа_time ] ;

 half_add : process is
 begin
   sum <= a xor b after T_pd;
   carry <= a and b after T_pd;
   wait on a, b;
 end process half_add;

 half_add : process (a, b) is
 begin
   sum <= a xor b after T_pd;
   carry <= a and b after T_pd;
 end process half_add;

• §5.2.3 Wait Statements

Слайд: Оператор wait until

 signal clk : std_logic;
   . . . .
 clock_gen : process is
 begin
   clk <= '1' after 11 ns, '0' after 25 ns;
   wait until clk = '0';
 end process clock_gen;

Слайд: Оператор wait on

  signal clk1 : std_logic := '0';
  signal clk2,clk3,clk4 : std_logic;
  ....
  clock_gen : process is
  begin
    clk1 <= '1' after 11 ns, '0' after 25 ns;
    wait until clk1 = '0';
  end process clock_gen;

 pp1 : process is
  begin
    wait on clk1;
    clk2 <= clk1 after 1 ns;
  end process pp1;

 pp2 : process is
  begin
    clk3 <= clk1 after 1 ns;
    wait on clk1;
  end process pp2;

  pp3 : process (clk1) is
  begin
    clk4 <= clk1 after 1 ns;
  end process pp3;

Слайд: Оператор wait for

Слайд: Оператор ..