第2节 VHDL的基本语法结构(2)

数据类型

• 标量类型
  --整数类型、浮点类型、枚举类型、物理类型
• 复合类型
  --数组类型：由相同类型的标量元素组成
  --记录类型：由不同类型的标量元素组成
• 存取类型、文件类型、子类型

    整数类型

• 保留字：INTEGER
• 范围为-214783647到214783647（232）
• 整数不是位矢量，不能对整数进行按位访问，不能对整数使用逻辑运算符；
• 需要综合时，要对范围加以限制；
• 仿真器通常将整数作为有符号数处理；而综合器则将它们作为无符号数处理；
  VARIABLE Tmp : Integer range –255 To 255；

    浮点类型

• 保留字：REAL
• 范围为：-1.0E38到1.0E38
• 主要用于仿真，综合器通常不支持该类型

     枚举类型

• 保留字：TYPE
  --TYPE States IS (S1,S2,S3,S4)
• Bit和Boolean
  -- TYPE Bit IS (‘0’,’1’);
  --TYPE Boolean IS (‘False’,’True’)
• Std_Ulogic和Std_Logic
  --TYPE Std_Ulogic IS (‘U’,’X’,’0’,’1’,’Z’,’W’,’L’,’H’,’－’)
  --SUBTYPE Std_Logic IS resolved Std_Ulogic
• Std_Ulogic_Vector和Std_Logic_Vector
• 典型应用：
  --处理器所有指令
  --状态机中的状态

    物理类型

• 保留字：TIME
  TYPE TIME IS RANG –2147483647 TO 2147483647
  UNITS fs;
  ps=1000 fs;
  ns=1000 ps;
  us=1000 ns;
  ms=1000 us;
  sec=1000 ms;
  min=60 sec;
  hr=60 min;
  END UNITS;
• 只对仿真有意义。
• 用户可创建新的物理类型，如电压、电流等

    数组类型

• 由相同类型的多个标量元素组成，即同构复合类型；
• 分一维数组、二维数组、多维数组；
• 分限定性数组和非限定性数组
  
  TYPE Bit_Vector IS ARRAY (Natural RANGE<>) OF Bit;
  TYPE Word IS ARRARY (31 downto 0) OF Bit;
  TYPE String IS ARRARY (Positive RANGE<>) OF Character;
  
  SIGNAL address : IN Bit_Vector(15 downto 0);

    记录类型

• 由不同类型的标量元素组成的集合，即异构复合类型；
  
  
  
  

    存取类型，文件类型

• 存取类型
  --即一种指针类型
  --保留字：LINE （指向字符串值的指针）
  --一般很少用到
  --只有变量才可以声明为存取类型 VARIABLE line_buffer : Line
• 文件类型
  --保留字：TEXT
  --很少用到

    自定义类型和子类型

• 保留字：TYPE和SUBTYPE
• 子类型：对已经存在的数据类型作一些范围限制而形成的新的数据类型。
  SUBTYPE natural IS integer range 0 to +2147483647

数据类型的转换

• 在VHDL中，数据类型的定义十分严格，赋值时必须保证数据类型的一致性。为了使不同类型的对象之间能够进行赋值和运算，需要先进行数据类型的转换。
• 函数转换法：
  --to_stdlogicvector(), to_bitvector(), conv_integer(),
  --加上程序包说明语句
• 类型标识符转换法：
  --如a:=(integer)b; b:=(real)a;
• 常量转换法：
  --作一个常量表格
  
  

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