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IF語句

1.順序語句

順序語句僅出現在程序和子程式中。順序語句綜合後 ， 對映為實際的閘電路，系統一上電， 閘電路開始工作 。電路可實現邏輯上 的順序執行，實際上所有閘電路是並行工作的。

賦值語句要點：

• 賦值語句
• 流程控制語句
• 空操作語句
• 等待語句
• 子程式呼叫語句
• 返回語句

1.1賦值語句：

例子：

程式如下所示：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity test_signal is
port
(Reset,Clock :in std_logic;
 NumA,NumB   :out integer range 0 to 255);
end test_signal;
architecture test of test_signal is
	signal A,B:integer range 0 to 255;
	begin 
		process(Reset,Clock)
		variable C: integer range 0 to 255;
	begin
		if Reset='1' THEN
			A<=0;B<=2;C:=0;
		elsif rising_edge(Clock) THEN
			C:=C+1;A<=C+1;B<=A+2;
		end if;
		end process;
		NumA<=A;NumB<=B;
end test;
 

進行模擬測試：

1.2 .流程控制語句

• IF語句

方式一：

IF 條件式 THEN      順序語句END IF； 

方式二：

IF 條件式  THEN      順序語句ELSE 順序語句END IF；

方式三：有優先順序

IF 條件式 THEN     順序語句ELSEIF 條件式2   THEN      順序語句ELSE      順序語句END IF； 

注意：用 IF 語句描述組合邏輯電路時 ， 務必涵蓋所有的情況 ， 否則綜合後將引入鎖存器 ！

例子1：使用IF語句實現8-3譯碼器

程式碼如下：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity Encoder8_3 is
port
(En :in std_logic;
 I  :in std_logic_vector(7 downto 0);
 A  :out std_logic_vector(2 downto 0);
 Idel:out std_logic
);
end Encoder8_3;
architecture EncoderBhv of Encoder8_3 is
begin
	process(En,I)
begin
	if En='1' THEN
	   if    I="10000000" THEN
		A<="111";Idel<='0';
	   elsif I="01000000" THEN
	    A<="110";Idel<='0';
	   elsif I="00100000" THEN
	    A<="101";Idel<='0';
	   elsif I="00010000" THEN
	    A<="100";Idel<='0';
	   elsif I="00001000" THEN
	    A<="011";Idel<='0';
	   elsif I="00000100" THEN
	    A<="010";Idel<='0';
	   elsif I="00000010" THEN
	    A<="001";Idel<='0';
	   elsif I="00000001" THEN
	    A<="000";Idel<='0';
	   else
	    A<="000";Idel<='1';
	   end if;
	 end if;
	 end process;
end EncoderBhv;	    	    
 

解釋：En為使能位，只有當使能位為1時，才會根據輸入改變輸出的值，I是輸入的為，寬度為8為，Idel檢測狀態是否正確，如果輸入不正確，Idel位置1.

模擬波形如下：

例子2：不完整條件語句時序電路

程式如下：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity comp_bad is
port
(a1 :in bit;
 b1 :in bit;
 q1 :out bit
);
end comp_bad;
architecture oneBhv of comp_bad is
begin
	process(a1,b1)
begin
	if    a1>b1 THEN q1<='1';
	elsif a1<b1 THEN q1<='0';   --這裡少了一種情況，a1 = b1
	end if;
	end process;
end oneBhv;
 

那麼綜合的結果就會有鎖存器：

例子三：完整條件語句

程式如下：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity comp_bad is
port
(a1 :in bit;
 b1 :in bit;
 q1 :out bit
);
end comp_bad;
architecture oneBhv of comp_bad is
begin
	process(a1,b1)
begin
	if    a1>b1 THEN q1<='1';
	else  
          q1<='0';   --涵蓋所有的情況
	end if;
	end process;
end oneBhv;

綜合結果是：

• case語句

語法

CASE  表示式 IS            WHEN   選擇值 [ 選擇值 ]=>順序語句;            WHEN   選擇值 [ 選擇值 ]=>順序語句;            WHEN OTHERS=>順序語句;END CASE;

注意：

1.選擇值不可重複或重疊; 

2.當CASE 語句的選擇值無法覆蓋所有的情況時情況時,要用OTHERS指定未能列出的其他所有情況的輸出值。

例子：使用CASE實現4選1四路選擇器

程式碼如下：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity mux is
port
(Data0,Data1,Data2,Data3 :in std_logic_vector(7 downto 0);
 Sel :in std_logic_vector(1 downto 0);
 Dout :out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end mux;
architecture DataFlow of mux is
begin
	process(Sel)
begin
	case Sel is
		WHEN"00"=>Dout<=Data0;
		WHEN"01"=>Dout<=Data1;
		WHEN"10"=>Dout<=Data2;
		WHEN"11"=>Dout<=Data3;
		WHEN OTHERS=>Dout<="00000000";
	end case;
	end process;	
end DataFlow;

模擬結果如下:

• LOOP語句

語法：

[LOOP 標號:] FOR 迴圈變數  IN 迴圈次數範圍 LOOP                                 順序語句END LOOP [LOOP 標號];

注意：

1.迴圈變數是一個臨時變數。

2.….TO….….DOWNTO…..從初值開始 ， 每執行完一次後遞增(遞減)，  直到終值為止 。

例子1：

Sum:=0;     FOR i IN 0 TO 9 LOOP          Sum:=Sum+i;     END LOOP；

例子2：

VARIABLE Length ：Integer RANGE 0 TO 15;

               .

               . FOR i IN 0 TO Length LOOP

               .

               . END LOOP；