国产毛片a精品毛-国产毛片黄片-国产毛片久久国产-国产毛片久久精品-青娱乐极品在线-青娱乐精品

VHDL中Loop動態(tài)條件的可綜合轉(zhuǎn)化

發(fā)布時間:2010-3-13 21:46    發(fā)布者:蹦蹦
關(guān)鍵詞: Loop , VHDL , 動態(tài) , 條件
引言

VHDL是一種硬件描述語言,于1983年被IEEE制定為國際標準IEEE1076。近年來國內(nèi)引進和出版了不少教材,使其在國內(nèi)得到迅速推廣。由于VHDL最初目的是為了實現(xiàn)硬件的建模而被提出的,所以其措施能力超越了數(shù)字邏輯集成電路的范圍。而現(xiàn)有的EDA工具基本上只能支持VHDL的子集,特別是針對FPGA/CPLD器件進行的不同的綜合工具,其綜合子集并非統(tǒng)一,不少初學者很難掌握。即使是部分有經(jīng)驗的設計者,對于通常高級語言中都會涉及的循環(huán)語句,在VHDL中往往也不能運用自如,甚至無法表達此類邏輯,從而限制了VHDL的應用水平。例如,VHDL的并行堆排序描述就是一個比較典型的例子。該實例十分類似通常數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述,推廣前景誘人;但只能通過仿真,卻不能在目前任何一個EDA工具進行綜合,導致無實用價值。

本文從高級語言涉及最多的Loop語句出發(fā),討論如何在VHDL中解決這類問題。

1 無法綜合的Loop動態(tài)條件

VHDL中Loop表達式有三種體現(xiàn)形式:While……Loop、For……Loop和單獨的Loop語句。它還支持Next、Exit和標號,因此,循環(huán)語句的表達能力大于常規(guī)的C或PASCAL語言。程序1是利用For語句和While語句描述插入算法的部分代碼。

程序1 不可綜合的VHDL循環(huán)語句
……
for I in 2 to Length loop ---Length為一個變量
Temp:=MyList(I);
J:=I;
While(j>1)and MyList(j-1) MyList(j):=MyList(j-1);
j:=j-1;
End loop;
MyList(j):=Temp;
End loop;
……

對于第一個For語句,EDA工具Synplify綜合時將會給出無邊界的范圍錯誤提示。
@E:"H:.vhd"|for loops with unbound ranges should contain w wait statement

即使部分優(yōu)秀的綜合工具,例如ORCAD Express、Mentor Grpahs QuickHDL等能夠綜合第一個For語句,也無法支持第二個While條例表達式。ORCAD Express將給出表達式不可靜態(tài)計算的錯誤提示。
..vhd(45):Error,expression does not evaluate to a constant.

由于程序1在C程序員看來是沒有問題的,因此,初學者往往不能解決好此類問題,從而使學習陷入困境,無法充分利用VHDL來表述邏輯。

2 直接代換法

對于第一類無邊界的范圍錯誤問題,可以用循環(huán)的綜合機制轉(zhuǎn)化為相應的語句。例如下面代碼:
for I in 0 to 1 loop
Out_Bus(i)<=In_Bus(i);
End loop;

其對應綜合后的電路見圖1。



圖1 For語句的綜合示例

相應的,也可以用下列語句直接代入代換:
Out_Bus(0)<=In_Bus(0);
Out_Bus(1)<=In_Bus(1);
程序1可以采用下列VHDL代碼表示:
K:=2;
Temp:=MyList(2);
If(MyList(1) MyList(2):=MyList(1);
J:=1;
End if;
MyList(J):=Temp;
J:=3;
Temp:=MyList(3);
If(MyList(2) MyList(3):=MyList(2);
J:=2;
End if;
If(MyList(1) MyList(2):=MyList(1);
J:=1;
End if;
MyList(J):=Temp;
……

然而,這種使用方法要求設計者清楚循環(huán)條件一定會執(zhí)行的次數(shù),否則將無法實施。當循環(huán)次數(shù)比較大時,代碼編寫工作量將十分龐大,因此可以采用第二種方法——邊界擴充法。

3 邊界擴充法

邊界擴充法是指在邊界未定時,可以將邊界定為最大可能的范圍,即用靜態(tài)表達來替代。例如程序1的代碼可以改寫為:
constant MAX:integer=100; --MAX必須大于MyLen所有可能的取值
……
Out_loop:for I in 2 to MAX loop
Exit out_loop when I>MyLen; --MyLen為變量
Temp:=MyList(I);
countj:=I;
inter_loop:for j in I downto 2 loop
countj:=j;
exit inter_loop when MyList(j-1) MyList(j):=MyList(j-1);
End loop;
MyList(countj):=Temp;
End loop;

盡管這種方法可以處理未知邊界和未定表達式的情況,但十分消耗空間,特別是當MyLen相對MAX比較小的時候,代價非常大。此時,可以利用時間換空間的方法進行轉(zhuǎn)換。

4 計數(shù)器法

計數(shù)器法是指引入時鐘和計數(shù)器,用計數(shù)器對邊界條件進行控制,也可以將動態(tài)表達式直接代入轉(zhuǎn)化相應的靜態(tài)表達式。例如,上述代碼的For條件可以用下列代碼替換:
if(Reset=‘1‘)then
I:=2;
Elsif clk=‘1‘a(chǎn)nd clk‘event then
Temp:=MyList(I);
J:=2;
While(j>1)and MyList(j-1) MyList(j):=MyList(j-1);
j:=j-1;
End loop;
MyList(j):=Temp;
I:=(I+1);
If(I=MyLen+1)then I:=2;end if;
End if;

相比原來的代碼,引入了1個時鐘和1個復位。但綜合開銷最大的循環(huán)語句卻被取代了,因此,綜合產(chǎn)生門的數(shù)目將大幅度下降,但處理時間將相應延長到原來循環(huán)條件范圍。

本刊網(wǎng)絡補充版(http://www.dpj.com.cn)中發(fā)表了四個源代碼,分別為不可綜合例子、直接代換法、邊界擴充法和計算器法,內(nèi)部都有相應注釋。其中計數(shù)器法改進為雙計數(shù)器方法。

結(jié)語

以上三種方法各有優(yōu)缺點,不可一概而論,可以根據(jù)實際情況處理。直接代換法一般用于循環(huán)次數(shù)少的情況;邊界擴充法一般用于循環(huán)次數(shù)接近最大邊界時;計數(shù)器方法一般用于芯片內(nèi)部時鐘相對信號時鐘快許多的情況。

參考文獻
   1. Smith Michael J VLSI Design Series 1997
   2. 劉明業(yè).張東曉.葉梅龍 專用集成電路高級綜合理論 1998
   3. 朱國魂 VHDL快速入門 2001

作 者:桂林電子工業(yè)學院 朱國魂 周婭  
來 源:單片機嵌入式系統(tǒng)應用 2003(9)
本文地址:http://www.qingdxww.cn/thread-9342-1-1.html     【打印本頁】

本站部分文章為轉(zhuǎn)載或網(wǎng)友發(fā)布,目的在于傳遞和分享信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責;文章版權(quán)歸原作者及原出處所有,如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,我們將根據(jù)著作權(quán)人的要求,第一時間更正或刪除。
您需要登錄后才可以發(fā)表評論 登錄 | 立即注冊

廠商推薦

  • Microchip視頻專區(qū)
  • 安靜高效的電機控制——這才是正確的方向!
  • PIC18-Q71系列MCU概述
  • 5分鐘詳解定時器/計數(shù)器E和波形擴展!
  • 無線充電基礎知識及應用培訓教程2
  • 貿(mào)澤電子(Mouser)專區(qū)

相關(guān)視頻

關(guān)于我們  -  服務條款  -  使用指南  -  站點地圖  -  友情鏈接  -  聯(lián)系我們
電子工程網(wǎng) © 版權(quán)所有   京ICP備16069177號 | 京公網(wǎng)安備11010502021702
快速回復 返回頂部 返回列表
主站蜘蛛池模板: 国产91精品一区 | 亚洲欧美日韩在线播放 | 亚洲欧美日韩在线一区 | 国产成人精品福利网站人 | 欧美xxxxx视频在线 | 亚洲日韩欧美一区二区在线 | 国产成人精品微拍视频 | 日本欧美一级 | 色多多幸福宝 | 韩国大尺度女教师未删减在线 | 两个人在线观看完整版 | 国产麻豆媒一区一区二区三区 | 国产午夜视频在线观看第四页 | 青青青青久久久久国产 | 欧美色欧美亚洲另类 | 99色视频在线| 午夜国产在线视频 | 亚洲欧美另类视频 | 青草久久伊人 | 成人精品网| 亚洲噜噜噜噜噜影院在线播放 | 亚洲成人影院在线观看 | 四虎成人免费网站在线 | 男人网站在线亚洲影院 | 趁女同学洗澡摸她胸喝她奶 | 全面回忆在线观看免费完整版高清 | 亚洲精品15p| 欧美一区二区三区久久久 | 亚洲va在线| 欧美在线观看高清一二三区 | 91精品国产高清91久久久久久 | juliaannav| 亚洲精品大片 | 国产精品9999久久久久 | 亚洲国产亚洲综合在线尤物 | 伊人网欧美| 日韩综合在线视频 | 2019天天干天天操 | 欧美国产在线视频 | 亚洲人成片在线观看 | 偷拍区自拍区 |