《数字电子技术》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 逻辑代数基础与EDA技术的基础知识 CH14 EDA技术的基础知识

1.4EDA技术的基础知识 1.4.1VHDL语言基础 VHDL一超高速硬件描述语言 Very High Speed Hardware Description Language) 一、 VHDL的主要构件 实体（Entity)-描述设计单元的外部接口信号 基本 结构体(Architecture)-描述设计单元内部结构和行为 设计 单元 程序包(Package）-存放各设计模块共享的数据类 型、常数、子程序等 库(Library)-专门存放程序包 配置（Configration)-指定实体所要配置的结构体

1.4 EDA技术的基础知识 1. 4. 1 VHDL语言基础 一、VHDL的主要构件 基本 设计 单元 VHDL — 超高速硬件描述语言 （Very High Speed Hardware Description Language） 实体（Entity ） 结构体(Architecture ) 程序包（Package ） 库（Library ） 配置（Configration ） -描述设计单元的外部接口信号 -描述设计单元内部结构和行为 - 存放各设计模块共享的数据类 型、常数、子程序等 - 专门存放程序包 -指定实体所要配置的结构体

1.实体 功能：实现设计单元的端口说明。 语法结构： 用英文字母赋予 每个引脚的名称 ENTITY 实体名IS PORT(瑞口名， 端口名}：瑞口模式数据类型； 端口名{，端口名}：端中模式数据类型)； END 实体名； 定义引脚上数 方向 说明据传输的方同 常用端 IN 输入到实体 口模式 OUT 从实体输出 INOUT 双向数据传输 BUHHER 从实体输出（但可反馈到实体内部）

1.实体 功能：实现设计单元的端口说明。 语法结构： ENTITY 实体名 IS PORT（端口名{，端口名}：端口模式 数据类型； 端口名{，端口名}：端口模式 数据类型）； END 实体名； 用英文字母赋予 每个引脚的名称 定义引脚上数 据传输的方向 常用端 口模式 方 向 说 明 IN 输入到实体 OUT 从实体输出 INOUT 双向数据传输 BUHHER 从实体输出（但可反馈到实体内部）

冈 [例1.4.12输入与门的实体说明。 ENTITY and 2 IS PORT (a,b:IN STD LOGIC; y:OUT STD LOGIC ) END and2; 设计单元端口结果： 2 And2

[例1.4.1] 2 输入与门的实体说明。 ENTITY and 2 IS PORT（a，b：IN STD_LOGIC； y：OUT STD_LOGIC ）； END and2； 设计单元端口结果： And2 a b y

2.结构体 功能：描述设计单元疟内 描述结构体内部“功能描述语句” 语法结构： 中要用到的的内部信号、常数、数 ARCHITECTURE结 据类型、函数。（无时可省略) 结构体说明语句 BEGIN 功能描述语句] ND结构体名； 用并行语句形式描述设计 单元功能 进程语句(PROCESS) 块描述语句（BLOCK) 并行语句类型 信号赋值语句 子程序调用语句 元件例化语句

2. 结构体 功能：描述设计单元内部结构和行为，建立输入输出关系。 语法结构： ARCHITECTURE 结构体名 OF 实体名 IS [结构体说明语句] BEGIN [功能描述语句] END 结构体名； 描述结构体内部“功能描述语句” 中要用到的的内部信号、常数、数 据类型、函数。（无时可省略） 用并行语句形式描述设计 单元功能 并行语句类型 进程语句（PROCESS） 块描述语句（BLOCK） 信号赋值语句 子程序调用语句 元件例化语句

ARCHITECTURE结构体名OF实体名IS 结构体说明语句] BEGIN 功能描述语句] END结构体名； [例1.4.212输入与门的结构体描述。 ARCHITECTURE one OF and2 IS BEGIN y<=a and b END ARCHITECTURI 为并行语句，执行顺序与 其书写顺序无关，在实际 电路中所有并行语句功能 同时实现

ARCHITECTURE 结构体名 OF 实体名 IS [结构体说明语句] BEGIN [功能描述语句] END 结构体名； [例1.4.2] 2 输入与门的结构体描述。 ARCHITECTURE one OF and2 IS BEGIN y <= a and b END ARCHITECTURE one 为并行语句， ； 执行顺序与 其书写顺序无关，在实际 电路中所有并行语句功能 同时实现

I 3.库、程序包和配置 (1)库 功能：存储和放置设计单元（元件、程序包等)。 IEEE库 常用资源库 STD库 VHDL标准库 台h VHDL库 ASC库 资源库 WORK库1 当前作业库 存诚 用户自定义件目 资源库 库说明语句格式： 存放：用户自己创建定义的非 标准程序包焦合和立休 LIBRARY库名； 如： LIBRARY IEEE;

3. 库、程序包和配置 （1） 库 功能：存储和放置设计单元（元件、程序包等）。 VHDL库 IEEE库 STD库 ASIC库 WORK库 用户自定义库 常用资源库 含IEEE认可和某些公司提供的如： STD_LOGIC_1164 程序包 STD_LOGIC_ARITH算术运算包 VHDL标准库 存放：STANDARD的程序集合 资源库 集合定义了多种常用的数据类型 存放：和各种逻辑门一一对应的实体 当前作业库 存放：当前设计项目生成的全部文 件目录资源库 存放：用户自己创建定义的非 标准程序包集合和实体。 库说明语句格式： LIBRARY 库名； 如： LIBRARY IEEE；

(2)程序包 功能：存放各设计模块共享的数据类型、常数、 子程序等。 语法格式： USE LIBRARY库名.程序包名.项目名； [例]对EEE库的1164程序包中所有项目的说明。 USE IEEE.STD LOGIC 1164.ALL;

（2） 程序包 存放各设计模块共享的数据类型、常数、 子程序等。 功能： 语法格式： USE LIBRARY 库名.程序包名.项目名； [例] 对IEEE库的1164程序包中所有项目的说明。 USE IEEE. STD_LOGIC_1164.ALL ；

(3)配置 功能：一为实体指定所要配置的结构体 语法格式： CONFIGURATION配置名OF实体名IS FOR被选结构体名 END FOR END配置名；

（3） 配置 CONFIGURATION 配置名 OF 实体名 IS FOR 被选结构体名 END FOR ； END 配置名； 功能： -为实体指定所要配置的结构体 语法格式：

[例1.4.3引配置语句举例 ENTITY equ2 IS PORT(a,b:IN STD LOGIC VECTOR(1 DOWNTO 0); equ:OUT STD LOGIC ) END equ2; ARCHITECTURE equation OF equ2 IS 结构体一 END equation ARCHITECTURE con behave OF equ2IS-结构体二 END con behave ARCHITECTURE seq_behave OF equ2IS-结构体三 END seq_behave

[例1.4.3] 配置语句举例 ENTITY equ2 IS PORT(a,b:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0)； equ:OUT STD_LOGIC )； END equ2； ARCHITECTURE equation OF equ2 IS -结构体一 . END equation ； ARCHITECTURE con_behave OF equ2 IS -结构体二 . END con_behave ； ARCHITECTURE seq_behave OF equ2 IS -结构体三 . END seq_behave ；

实体equ2拥有三个结构体：equation、 con behave、 seq behave,可以用配置语句选择 与实体对应的结构体。 如选用结构体con behave,可用以下语句实现： CONFIGURATION aequb OF equ2 IS FOR con behave END FOR; END CONFIGURATION;

实 体 equ2 拥 有 三 个 结 构 体 : equation 、 con_behave 、 seq_behave，可以用配置语句选择 与实体对应的结构体。 如选用结构体con_behave，可用以下语句实现： CONFIGURATION aequb OF equ2 IS FOR con_behave END FOR ； END CONFIGURATION；