第四讲 VHDL操作符.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,CIEC,第,4,讲,VHDL,运算操作符,赋值运算符,逻辑运算符,关系运算符,算术运算符,移位运算符,并置运算符,VHDL,操作符,与其他程序设计语言相似，,VHDL,中的表达式也是由运算符将基本元素连接起来形成。,在,VHDL,语言中共有,6,类操作符,在,VHDL,语言中，共有,6,种逻辑运算符，他们分别是：,NOT,取反；,AND,与；,OR,或；,NAND,与非；,NOR,或非；,XOR,异或。,逻辑运算符,这,6,种逻辑运算符可以对,“,BIT”,和“,STD_LOGIC,”,等逻辑型数据、“,STD_LOGIC _VECTOR,”,逻辑型数组及,布尔数据,进行逻辑运算。,必须注意,:,运算符的左边和右边，以及代入的信号的数据类型必须是相同的。,【,例,1】,SIGNAL a,，,b,，,c:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0),；,SIGNAL d,，,e,，,f,，,g:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0),；,SIGNAL h,，,i,，,j,，,k:STD_LOGIC,；,SIGNAL l,，,m,，,n,，,o,，,p:BOOLEAN,；,.,a=b,AND,c;,-b,、,c,相与后向,a,赋值，,a,、,b,、,c,的数据类型同属,4,位长的位矢量,d=e,OR,f,OR,g;,-,两个操作符,OR,相同，不需括号,h=(i,NAND,j),NAND,k,；,-NAND,不属上述三种算符中的一种，必须加括号,l=(m,XOR,n),AND,(o,XOR,p);,-,操作符不同，必须加括号,h=i,AND,j,AND,k;,-,两个操作符都是,AND,，不必加括号,h=i,AND,j,OR,k;,-,两个操作符不同，未加括号，表达错误,a=b,AND,e;,-,操作数,b,与,e,的位矢长度不一致，表达错误,h=i,OR,l;,-i,的数据类型是位,STD_LOGIC,，而,l,的数据类型是,.,-,布尔量,BOOLEAN,，因而不能相互作用，表达错误。,逻辑操作符,关系操作符,【,例,2】,ENTITY,relational_ops_1,IS,PORT,(a,，,b:,IN,BIT,VECTOR(0,TO,3);,output:,OUT,BOOLEAN);,END relational_ops_1;,ARCHITECTURE,example,OF,relational_ops_1,IS,BEGIN,output=(,a=b,);,END example;,【,例,3】,ENTITY,relational_ops_2,IS,PORT,(a,，,b:,IN,INTEGER RANGE 0,TO,3;,output:,OUT,BOOLEAN);,END,relational_ops_2;,ARCHITECTURE,example,OF,relational_ops_2,IS,BEGIN,output=b,);,END,example;,六种关系运算操作符：,“,=,”,(,等于,),、,“,/=,”,(,不等于,),、,“,”,(,大于,),、,“,=,”,(,大于等于,),“,=,”,(,小于等于,),VHDL,语言中有,5,类,算术运算符，他们分别是：,求和操作符：,、,求积操作符,:*,、,/,、,MOD,、,REM,符号操作符：,、,混合操作符,：,*、,ABS,移位操作符：,SLL,、,SRL,、,SLA,、,SRA,、,ROL,、,ROR,算术运算符,求和操作符,【,例,5】,VARIABLE a,，,b,，,c,d,，,e,f:INTEGER RANGE,0 TO 255;,.,a:=b,+,c;d:=e,f ;,【,例,4】,PROCEDURE,adding_e,(a:IN INTEGER;b:INOUT,INTEGER)IS,.,b,：,=a,+,b;,【,例,6】,PACKAGE,example_arithmetic,IS,TYPE,small_INt,IS RANGE,0,TO,7;,END,example_arithmetic,;,USE,work.example_arithmetic.ALL,;,ENTITY,arithmetic,IS,PORT,(a,，,b:,IN,SMALL_INT;,c:,OUT,SMALL_INT);,END,arithmetic;,ARCHITECTURE,example,OF,arithmetic,IS,BEGIN,c=a+b;,END,example;,求积操作符,符号操作符,求积操作符包括*,(,乘,),、,/(,除,),、,MOD(,取模,),和,REM(,取余,),四种操作符。,符号操作符,“,+,”,和,“,”,的操作数只有一个。,混合操作符,【,例,7】,SIGNAL a,，,b:INTEGER RANGE-8 to 7;,SIGNAL c:INTEGER RANGE 0 to 15;,SIGNAL d:INTEGER RANGE 0 to 3;,a=,ABS(b,);,c=2*d;,混合操作符包括乘方,“,*,”,操作符和取绝对值,“,ABS,”,操作符两种,移位操作符,移位操作符的语句格式是,：,标识符 移位操作符 移位位数,；,SLL,（逻辑左移）,SRL,（逻辑右移）,SLA,（算术左移）,SRA,（算术右移）,ROL,（逻辑循环左移）,ROR(,逻辑循环右移）,【,例,8】,LIBRARY IEEE;,USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;,USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;,ENTITY decoder3to8 IS,port(input:,IN,STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);,output:,OUT,BIT_VECTOR(7 DOWNTO 0);,END decoder3to8;,ARCHITECTURE behave OF decoder3to8 IS,BEGIN,output=,00000001 SLL,CONV_INTEGER(input,);,-,被移位部分是常数！,END behave;,并置运算符,SIGNAL g,，,h,，,i,：,STD_LOGIC,；,SIGNAL c,，,d,，,e,：,STD_LOGIC _VECTOR,（,1 TO 0,）；,d=i&NOT h,；,a=c&d,；,元素与元素并置，形成长度为,2,的数组,数组与数组并置，形成长度为,4,的数组,&,连接,赋值运算符,赋值运算符用来给信号、变量和常量赋值。,=,用于对,signal,赋值,:=,用于对,variable,constant,和,generic,赋,值，也可用于初始赋值；,=,给矢量中某些位赋值，或对某些位之外,的其它位赋值。,例 首先定义下列信号和变量,Signal,x:,std_logic,;,Varibale,y:std_logic_vector(3,downto,0);,Signal,w:std_logic_vector(0 to 7);,X=1;,Y:=“0000”;,W0);,-,最低位是,1,，其它位,0,即用户自定义操作符，,可以与预定义的操作符具有相同的名称。,对已存在的操作符重新定义，可,进行不同类型操作数之间的运算,。,例：对一个整数和一个,1,位的二进制数进行加法运算,function “+”(a:integer;b:bit)return integer is,begin,if(b=1)then return a+1,；,else return a;,end if;,end“+”,；,重载操作符,运算符,NOT,，,ABS,，*,*，,/,，,MOD,，,REM,+,（,正号），（负号）,+,，,&,SLL,，,SLA,，,SRL,，,SRA,，,ROL,，,ROR,=,，,/=,，,，,=,AND,，,OR,，,NAND,，,NOR,，,XOR,，,XNOR,VHDL,操作符的优先顺序,最高优先级,最低优先级,优先级,运算操作符总汇列表如下：,VHDL,操作符,接上页,thanks！,