VHDL设计实例：从理论到实践

在对VHDL的设计实体结构有一定了解后，通过以下几个基本逻辑器件的VHDL描述示例，使读者对VHDL程序设计有初步的理解。

例4.6与非门的描述。

图4-3是根据VHDL端口规则画出的二输入与非门的逻辑符号，其中a1、b1是输入信号，z1是输出信号，输出与输入的逻辑关系表达式为

图4-3 与非门逻辑符号

在VHDL语法中，与非运算符号是“NAND”，赋值等号是“＜=”，因此在VHDL程序中，式（4-1）应写为

下面是按照VHDL语法规则写出来的与非门程序，它是一个完整、独立的语言模板，相当于电路中的一个“与非”器件或者电路原理图上的一个“与非”元件符号。它能够被VHDL综合器接受，形成一个独立存在和独立运行元件，也可以被高层次的系统调用，成为系统中的一部分。

程序的语句行后可以用“--”符号将语句的注释部分内容分隔，这是语法规则允许的。

例4.7 半加器的描述。

图4-4 半加器的逻辑图(www.xing528.com)

图4-4是半加器的逻辑图，其中a、b是输入信号，so、co是输出信号。用VHDL语法规则推导输出与输入信号之间的逻辑表达式为

例4.82 选1数据选择器的描述。

2选1数据选择器的逻辑符号如图4-5所示，其中，a、b是数据输入信号，s是控制输入信号，y是输出信号。2选1数据选择器的功能见表4-1。表中反映出数据选择器的功能是：如果s=0，则y=a；如果s=1，则y=b。用VHDL描述y与s、a、b之间的功能关系语句为

图4-52 选1数据选择器逻辑符号

表4-12 选1数据选择器功能表

这是VHDL另一个描述风格，称为行为描述。行为描述只描述所设计电路的功能或者说电路行为，而没有直接指向或涉及实现这些行为的硬件结构。完整的2选1数据选择器的VHDL描述为