VHDL和Verilog中數(shù)組定義、初始化、賦值方法

VHDL和Verilog數(shù)組的定義、初始化、賦值的方法不只一種，以下是本人常用的方法，可能不是最方便的，但是比較好理解，文中包含了源代碼和modelsim仿真，供大家參考學(xué)習(xí)。

1. VHDL數(shù)組定義、初始化、賦值

1）VHDL數(shù)組定義方法：通過TYPE定義個(gè)matri_index的數(shù)組，數(shù)組包含50個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)位數(shù)為16；申明了receive_data和send_data兩個(gè)matri_index的數(shù)據(jù)。

--define a 16 bit array

constant

matrix_num：

integer ：= 49; TYPE

matrix_index is array （matrix_num downto 0） of std_logic_vector（15 downto 0）;signal

receive_data， send_data：

matrix_index;signal

send_cnt：

STD_LOGIC_VECTOR（7 downto 0）;

2）VHDL數(shù)組初始方法：實(shí)際應(yīng)用里，通常需要在上電復(fù)位過程中對(duì)變量進(jìn)行初始化，如果數(shù)組個(gè)數(shù)少時(shí)，直接賦初始值即可，但是數(shù)組個(gè)數(shù)多時(shí)，可以用循環(huán)實(shí)現(xiàn)賦值，通常的循環(huán)語(yǔ)句有FOR LOOP和WHILE LOOP。

（注意變量i申明的位置，需要在process內(nèi)部，注意變量的賦值方式）

process（clk，reset_n）

--循環(huán)變量定義并初始化

variable i： integer ：= 0;

begin

if （reset_n = ‘0’）then

i ：= 0;

--利用while loop循環(huán)賦值

while（i《=matrix_num） loop

receive_data（i） 《=X“0000”;

i ：= i+1;

end loop;

elsif （rising_edge（clk）） then

--CONV_std_logic_vector（A，位寬）

將無符號(hào)的無符號(hào)整數(shù)轉(zhuǎn)換為std_logic_vector

--CONV_INTEGER（A）

將std_logic_vector轉(zhuǎn)換為整數(shù)

--直接賦值方式

send_cnt《= X“02”;

send_data（0） 《= X“0000”;

send_data（1） 《= X“0000”;

send_data（CONV_INTEGER（send_cnt）） 《= X“0000”;

end if;end process;

3）VHDL數(shù)組賦值

賦值語(yǔ)句分信號(hào)賦值語(yǔ)句和變量賦值語(yǔ)句兩種。每一種都有下面三個(gè)基本組成部分：賦值目標(biāo)：是所賦值的受體，它的基本元素只能是信號(hào)或變量。

賦值符號(hào)：是賦值符號(hào)只有兩種。一種是信號(hào)賦值符號(hào)”《=”；另一種是變量賦值符號(hào)”：=”。賦值源：賦值源是賦值的主體，它可以是一個(gè)數(shù)值，也可以是一個(gè)邏輯或運(yùn)算表達(dá)式。

可以直接賦值，如果變量為矢量時(shí)，需要將矢量轉(zhuǎn)為整型。（不管三七二十一，建議程序中增加以下包，否則類型轉(zhuǎn)換用不了）

LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE ieee.std_logic_arith.all;USE ieee.std_logic_unsigned.all;--CONV_std_logic_vector（A，位寬）

將無符號(hào)的無符號(hào)整數(shù)轉(zhuǎn)換為std_logic_vector--CONV_INTEGER（A）

將std_logic_vector轉(zhuǎn)換為整數(shù) --直接賦值方式

send_cnt《= X“02”;send_data（0） 《= X“0000”;send_data（1） 《= X“0000”; send_data（CONV_INTEGER（send_cnt）） 《= X“0000”;

4）VHDL數(shù)組test代碼

LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE ieee.std_logic_arith.all;USE ieee.std_logic_unsigned.all; --this is commentENTITY array_test IS PORT（ reset_n

： IN STD_LOGIC;

clk

： IN STD_LOGIC ）;

END array_test; ARCHITECTURE behavioural OF array_test IS--define a 16 bit array

constant

matrix_num：

integer ：= 49; TYPE

matrix_index is array （matrix_num downto 0） of std_logic_vector（15 downto 0）;signal

receive_data， send_data：

matrix_index;signal

send_cnt：

STD_LOGIC_VECTOR（7 downto 0）;BEGIN process（clk，reset_n）

--循環(huán)變量定義并初始化

variable i： integer ：= 0;

begin

if （reset_n = ‘0’）then

i ：= 0;

--利用while loop循環(huán)賦值

while（i《=matrix_num） loop

receive_data（i） 《=X“0000”;

i ：= i+1;

end loop;

elsif （rising_edge（clk）） then

--CONV_std_logic_vector（A，位寬）

將無符號(hào)的無符號(hào)整數(shù)轉(zhuǎn)換為std_logic_vector

--CONV_INTEGER（A）

將std_logic_vector轉(zhuǎn)換為整數(shù)

--直接賦值方式

send_cnt《= X“02”;

send_data（0） 《= X“0000”;

send_data（1） 《= X“0000”;

send_data（CONV_INTEGER（send_cnt）） 《= X“0000”;

end if;end process; END behavioural;

5）modesim 仿真結(jié)果

2. Verilog數(shù)組定義、初始化、賦值

1）Verilog數(shù)組定義方法：reg［n-1 ： 0］

定義了存儲(chǔ)器中每個(gè)寄存器單元的大小，即存儲(chǔ)單元是一個(gè)n位的寄存器；存儲(chǔ)器后面的［m-1 ： 0］則定義了該存儲(chǔ)器中有多少個(gè)這樣的寄存器。

reg［n-1 ： 0］ 存儲(chǔ)器名 ［m-1 ： 0］；或者 reg［n ： 1］ 存儲(chǔ)器名 ［m ： 1］；

//define a 16 bit array parameter wordsize = 16， memsize = 49;reg ［wordsize-1 ： 0］ send_data［memsize-1 ： 0］， receive_data［memsize-1 ： 0］;integer i = 0;reg ［7:0］ send_cnt

;2）Verilog數(shù)組初始方法：實(shí)際應(yīng)用里，通常需要在上電復(fù)位過程中對(duì)變量進(jìn)行初始化，如果數(shù)組個(gè)數(shù)少時(shí)，直接賦初始值即可，但是數(shù)組個(gè)數(shù)多時(shí)，可以用循環(huán)實(shí)現(xiàn)賦值，通常的循環(huán)語(yǔ)句有FOR和WHILE。

（注意變量的賦值方式）

always@（posedge clk， reset_n）beginif（！reset_n） beginwhile（i 《=memsize）beginreceive_data［i］ 《= 16‘h0000;i = i+1;

//阻塞賦值endendelse begin

//直接賦值方式send_cnt 《= 8’h02;send_data［0］ 《= 16‘h0000;send_data［1］ 《= 16’h0000;send_data［send_cnt］ 《=16‘h0000;

//不需要類型轉(zhuǎn)換endend

3）Verilog數(shù)組賦值不像VHDL那樣，可以直接賦值。

//直接賦值方式send_cnt 《= 8’h02;send_data［0］ 《= 16‘h0000;send_data［1］ 《= 16’h0000;send_data［send_cnt］ 《=16‘h0000;

//不需要類型轉(zhuǎn)換

4）Verilog數(shù)組test代碼

module verilog_test（clk，reset_n）;inputclk;inputreset_n; // /////define a 16 bit array parameter wordsize = 16，

memsize = 49;reg ［wordsize-1 ： 0］ send_data［memsize-1 ： 0］，

receive_data［memsize-1 ： 0］;integer i = 0;reg ［7:0］ send_cnt; always@（posedge clk， reset_n）beginif（！reset_n） beginwhile（i 《=memsize）beginreceive_data［i］ 《= 16’h0000;i = i+1;

//非阻塞賦值endendelse begin

//直接賦值方式send_cnt 《= 8‘h02;send_data［0］ 《= 16’h0000;send_data［1］ 《= 16‘h0000;send_data［send_cnt］ 《=16’h0000;

//不需要類型轉(zhuǎn)換endendendmodule

5）modelsim仿真結(jié)果

審核編輯 ：李倩