eda技術(shù)教案-文庫吧
2025-10-02 09:25 本頁面
【正文】 統(tǒng)接口，結(jié)構(gòu)體：對應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部電路。從與非門的 VHDL 程序中可以直觀的看到它的三部分：庫、程序包的調(diào)用，實體聲明，結(jié)構(gòu)體定義。 以與非門的 VHDL 程序為例 說明庫、程序包的調(diào)用的作用。說明調(diào)用語法，介紹常用的三個庫、程序包。 以與非門的 VHDL 程序為例說明實體聲明的語法，各項的意義。提醒學(xué)生注意初學(xué)者容易出錯的地方，如：實體名必須與文件名相同，否則編譯會出錯； 最后一條 端口聲明語句 不可加分號 等。并通過演示出錯情況，加深學(xué)生的印象。最后通過圖解歸納實體聲明的格式，容易出錯的地方，并對初學(xué)者進(jìn)行相應(yīng)的建議：使用范例，在 Edit— Insert Template 中選擇范例。 Quartus 進(jìn)行編譯時，要求關(guān)聯(lián)文件文件名相同，建議采用 Quartus 默認(rèn)文件名，不 要自己更改文件名。 以與非門的 VHDL 程序為例說明結(jié)構(gòu)體的語法，各項的意義。提醒學(xué)生注意初學(xué)者容易出錯的地方。并通過演示出錯情況，加深學(xué)生的印象。最后通過圖解歸納結(jié)構(gòu)體的格式，應(yīng)注意的地方。 2) VHDL 基本數(shù)據(jù)類型 回到與非門的 VHDL 程序的實體聲明部分，引出 VHDL 的數(shù)據(jù)類型。介紹各種數(shù)據(jù)類型，重點介紹最常用的標(biāo)準(zhǔn)邏輯位、標(biāo)準(zhǔn)邏輯位矢量。提醒學(xué)生注意使用標(biāo)準(zhǔn)邏輯位矢量時必須 注明數(shù)組中元素個數(shù)和排列方向，并舉例說明。最后比較VHDL 和 C 語言中使用數(shù)據(jù)類型的異同點： VHDL 同 C 語言一樣，必須先聲 明端口和信號，然后才能使用，在聲明中必須定義它們的數(shù)據(jù)類型；與 C 語言不同，VHDL 是強(qiáng)類型語言，只有相同數(shù)據(jù)類型的端口、信號和操作數(shù)才能相互作用。 3) VHDL 數(shù)據(jù)對象 介紹 VHDL 的數(shù)據(jù)對象：信號、變量和常量。以與非門的 VHDL 程序為例，通過圖解比較說明信號和端口的異同點。說信號聲明的格式和信號賦值語句的格式。重點說明矢量賦值，通過舉例說明在矢量賦值要特別注意兩矢量之間的元素對應(yīng)關(guān)系。 說明定義變量的語法格式、變量賦值的語法格式。比較信號和變量的區(qū)別。最后介紹定義常量的語法格式。 第四次課 內(nèi) 容： VHDL 運算符 、 VHDL 并行信號賦值語句 。 教學(xué)目的： 1) 掌握 VHDL 運算符。 2) 掌握 VHDL 語言 的并行信號賦值語句，特別是選擇信號賦值語句和條件信號賦值語句，理解條件信號賦值語句的各賦值子句的優(yōu)先級差別。 教學(xué)重點、難點： 并置運算符 “ amp。 ”、選擇信號賦值語句、條件信號賦值語句。 教學(xué)方法： 舉例、演示、圖解。 教學(xué)過程： 課堂教學(xué)實施過程共分四步。 1) 分別介紹 VHDL 的四種運算符：算術(shù)運算符、并置運算符、關(guān)系運算符、邏輯運算符。對算術(shù)運算符重點說明能支持的數(shù)據(jù)類型和不能 支持的數(shù)據(jù)類型。并置運算符是本課程的一個難點，通過一個電路設(shè)計，舉例說明并置運算符的應(yīng)用。關(guān)系運算符重點說明能支持的數(shù)據(jù)類型。提醒學(xué)生注意：“ =”在條件語句中出現(xiàn)為小于等于，其它情況為信號賦值。邏輯運算符重點說明其優(yōu)先級關(guān)系。 2) 并行語句是硬件描述語言區(qū)別于一般軟件程序語言的最顯著的特點之一。通過圖解說明常用并行語句特點，從圖中直觀的看到：并行語句之間是并行執(zhí)行，但并行語句內(nèi)部的執(zhí)行可以是順序的 (進(jìn)程語句 )，也可以是并行的 (塊語句 )。 3) 介紹并行信號賦值語句：簡單信號賦值語句、選擇信號賦值語句、條件信號賦 值語句。給出選擇信號賦值語句格式，并通過設(shè)計 38 線譯碼器，說明如何使用選擇信號賦值語句。提醒學(xué)生注意容易出錯的幾點：“選擇值”一定要覆蓋所有可能情況，若不可能一一指定，則要借助 others 為其它情況找個“出口”。因此強(qiáng)烈建議初學(xué)者使用 with … select 語句時，最后都帶上 when … others 。“選擇值”必須互斥，不能出現(xiàn)條件重復(fù)或重疊的情況。給 元素 賦常數(shù)值，用 單 引號；給 矢量 賦常數(shù)值，用 雙 引號。通過演示出錯情況，加深學(xué)生的印象。 4) 給出條件信號賦值語句格式，并通過設(shè)計 83 線優(yōu)先編碼 器，說明如何使用條件信號賦值語句。提醒學(xué)生注意容易：在執(zhí)行 When … Else 語句時，賦值條件按書寫的先后順序逐項測試，一旦發(fā)現(xiàn)某一賦值條件得到滿足，即將相應(yīng)表達(dá)式的值賦給目標(biāo)信號，并不再測試下面的賦值條件。即各賦值子句有優(yōu)先級的差別，按書寫的先后順序從高到低排列。通過觀察仿真結(jié)果，直觀的看到賦值優(yōu)先級，加深學(xué)生的印象。 第五次課 內(nèi) 容： 進(jìn)程語句、 VHDL 語言 的 順序語句 。 教學(xué)目的： 1) 掌握進(jìn)程語句，掌握進(jìn)程的工作原理和特點，理解進(jìn)程與時鐘的關(guān)系。 2) 掌握 VHDL 語言 的 順序語句 ，特別是 IF 語句 和 CASE 語句 ，理解 IF、 CASE語句 和選擇信號賦值語句、條件信號賦值語句的區(qū)別。 教學(xué)重點、難點： 進(jìn)程的工作原理和特點，進(jìn)程與時鐘的關(guān)系 。 IF 語句 和 CASE語句 ， IF 語句 和 CASE 語句 的嵌套。 教學(xué)方法： 圖解、舉例、總結(jié)。 教學(xué)過程： 課堂教學(xué)實施過程共分四步。 1) 介紹進(jìn)程語句的特點、 格式 ，說明各項意義。圖解說明進(jìn)程工作原理，通過該圖直觀的理解進(jìn)程的特點：進(jìn)程本身是并行語句，單其內(nèi)部是順序語句；進(jìn)程只有在特定的時刻（敏感信號發(fā)生變化）才會被激活。 在此基礎(chǔ)上說明進(jìn)程與時鐘的關(guān)系。
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