偶数分屏器VHDL讲解

偶数分屏器VHDL讲解 先介绍一下通用的偶数分频器。该分频器能将输入信号进行偶数倍分频后输出，占空比为50%。 代码如下:(工程见example下的gen_div文件夹) 程序解释: 8:类属参数。类属参数可以从外面传入给该设计实体，类似于C语言中的参数。我们利用该类属参数来定义分频的倍数，这样在元件例化(下面介绍)过程中，用不同的传入参数来形成不同的分频倍数。分频倍数=div_param*2,因为高低电平分别持续div_param个输入时钟周期，所以需要乘以2，这也就是为什么会是偶数倍的分频。若外部没有传入参数，则默认为2分频。 14:复位信号。高电平时复位。 25-27:在复位期间，输出信号为低电平。 29:对输入信号clk进行计数。 30-32:当计数值达到指定的分频数时，输出信号取反，并清计数器。这样就达 到了占空比50%的效果。 36:并行赋值语句，输出信号。 该分频器会将在以后的例程中不断的用到，希望读者好好理解。 元件的运用是VHDL中比较重要的知识点，希望读者通过如下的讲解能够掌握其运用方法，并在以后的练习中多运用。 下面通过流水灯例程介绍元件的使用。 程序代码:(工程见example下的led_w文件夹) 程序解释: 10:输入时钟—40M。 17:保存分频出来的半秒脉冲信号。 19:一个指示那个led亮的数组，任何时刻只有一位是1，即只有一个led处于点亮状态。通过移动这个唯一的1，来逐次点亮LED,达到流水灯的效果。 21-29:元件声明，即将上面所讲的偶数分频器声明为一个元件。22句设置类属参数，即传入分频倍数10000000，进行10000000×2=20000000分频,产生半秒脉冲。 元件简单的说就是把一个实体看成是可以调用的整体，可以类比成C语言中函数。而元件的例化就相当于函数的调用，在元件例化时要先进行元件的声明，这就可以类比成函数的声明。 元件的声明如下(”[]”标注的可以省略): Component 元件名称 is [generic ()] 类属列; [Port(端口列表);] End component; 提示:一般的就直接把要调用的实体的声明整体拷贝过来，然后把entity改成component就可以了。 35-41:元件例化，使调用实体和被调用元件产生实际的关联。 元件例化的语法结构: 元件标签:元件名称[port map(关联列表)]; 所谓的关联就是把调用元件的实体中的信号(可以称为实际参数)与被调用元件端口(可以成为形式参数)连接起来。实际参数必须是信号。 关联可以有两种方法，这里介绍的的是名称关联法，其结构就是用“=>”把行参和实参联系起来。个人觉得，这个名称关联法比较方便，不易出错。 对于任何一种关联，必须遵循两个规则: 1. 形式参数和实际参数的类型必须相同。 2. 端口模式必须相同。比如，实际参数是out的端口，那它就不能和形式参数 中in的端口相连。 46-48:当复位时，初始led_tmp，使最左边的LED亮，其它都灭。 49-60:在半秒脉冲的驱动下，左移led_tmp使逐次向右点亮。这里解释一下为什么要计数cnt。刚开始时，led_tmp=001，一个脉冲来后，在53句的驱动下变为010，再来一个脉冲，变为100，再来一个脉冲，此时若没55-57的判断，而是继续执行53-54，那么led_tmp变为000，这样一下，下接下来的脉冲的驱动下led_tmp始终为0，即led全灭，流水灯的功能就不能实现了。所以在第三个脉冲来的时候，通过55-57的操作，将led_tmp强置为001，这样即可达到流水灯的效果。 63-76:用计数器在内部产生一个由高到低的信号，来充当复位信号。但这样由内部产生的复位信号不可靠，建议在实际应用中，由外部信号充当复位信号。该内部产生复位的方法仅作参考。 改变流速: 可通过修改分频的倍数来改变流水灯的速度，分频倍数越大，流速越慢，反之，越快，但不能太快，因为若当分频后时钟州周期小于人的视觉暂留时间0.1s的话，人眼就会觉的这个逐次点亮的过程是连续的，即被眼睛“误解”为这三个led始终都是亮的。 改变流向: 将47句改为led_tmp<="100";53句改为led_tmp<='0'&led_tmp(2 downto 1);56 句改为led_tmp<="100";这样即可变为左流动。