FPGA学习-VHDL和Verilog中数组定义、初始化、赋值方法jenmyliu2年前更新2660 VHDL和Verilog数组的定义、初始化、赋值的方法不只一种,以下是本人常用的方法,可能不是最方便的,但是比较好理解,文中包含了源代码和modelsim仿真,供大家参考学习。 1. VHDL数组定义、初始化、赋值 1)VHDL数组定义 方法:通过TYPE定义个matri_index的数组,数组包含50个数据,数据位数为16;申明了receive_data和send_data两个matri_index的数据。 –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数组初始 方法:实际应用里,通常需要在上电复位过程中对变量进行初始化,如果数组个数少时,直接赋初始值即可,但是数组个数多时,可以用循环实现赋值,通常的循环语句有FOR LOOP和WHILE LOOP。(注意变量i申明的位置,需要在process内部,注意变量的赋值方式) process(clk,reset_n) –循环变量定义并初始化 variable i: integer := 0; begin if (reset_n = ‘0’)then i := 0; –利用while loop循环赋值 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,位宽) 将无符号的无符号整数转换为std_logic_vector –CONV_INTEGER(A) 将std_logic_vector转换为整数 –直接赋值方式 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数组赋值 赋值语句分信号赋值语句和变量赋值语句两种。每一种都有下面三个基本组成部分:赋值目标:是所赋值的受体,它的基本元素只能是信号或变量。赋值符号:是赋值符号只有两种。一种是信号赋值符号”<=”;另一种是变量赋值符号”:=”。赋值源:赋值源是赋值的主体,它可以是一个数值,也可以是一个逻辑或运算表达式。 可以直接赋值,如果变量为矢量时,需要将矢量转为整型。(不管三七二十一,建议程序中增加以下包,否则类型转换用不了) 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,位宽) 将无符号的无符号整数转换为std_logic_vector –CONV_INTEGER(A) 将std_logic_vector转换为整数 –直接赋值方式 send_cnt<= X”02″; send_data(0) <= X”0000″; send_data(1) <= X”0000″; send_data(CONV_INTEGER(send_cnt)) <= X”0000″; 4)VHDL数组test代码 LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; USE ieee.std_logic_arith.all; USE ieee.std_logic_unsigned.all; –this is comment ENTITY 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) –循环变量定义并初始化 variable i: integer := 0; begin if (reset_n = ‘0’)then i := 0; –利用while loop循环赋值 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,位宽) 将无符号的无符号整数转换为std_logic_vector –CONV_INTEGER(A) 将std_logic_vector转换为整数 –直接赋值方式 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 仿真结果 2. Verilog数组定义、初始化、赋值 1)Verilog数组定义 方法:reg[n-1 : 0] 定义了存储器中每个寄存器单元的大小,即存储单元是一个n位的寄存器;存储器后面的[m-1 : 0]则定义了该存储器中有多少个这样的寄存器。 reg[n-1 : 0] 存储器名 [m-1 : 0];或者 reg[n : 1] 存储器名 [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数组初始 方法:实际应用里,通常需要在上电复位过程中对变量进行初始化,如果数组个数少时,直接赋初始值即可,但是数组个数多时,可以用循环实现赋值,通常的循环语句有FOR和WHILE。(注意变量的赋值方式) always@(posedge clk, reset_n) begin if(!reset_n) begin while(i <=memsize) begin receive_data[i] <= 16’h0000; i = i+1; //阻塞赋值 end end else begin //直接赋值方式 send_cnt <= 8’h02; send_data[0] <= 16’h0000; send_data[1] <= 16’h0000; send_data[send_cnt] <=16’h0000; //不需要类型转换 end end 3)Verilog数组赋值 不像VHDL那样,可以直接赋值。 //直接赋值方式 send_cnt <= 8’h02; send_data[0] <= 16’h0000; send_data[1] <= 16’h0000; send_data[send_cnt] <=16’h0000; //不需要类型转换 4)Verilog数组test代码 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) begin if(!reset_n) begin while(i <=memsize) begin receive_data[i] <= 16’h0000; i = i+1; //非阻塞赋值 end end else begin //直接赋值方式 send_cnt <= 8’h02; send_data[0] <= 16’h0000; send_data[1] <= 16’h0000; send_data[send_cnt] <=16’h0000; //不需要类型转换 end end endmodule 5)modelsim仿真结果
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