VHDL设计中信号与变量问题的研究

when "1110"=>y<="1001111";

when "1111"=>y<="1000111";

when thers=>y<="XXXXXXX";

end case;

end if;

end process;

end behave;

在程序中，定义了变量count，希望初始值为“1010”。通过实验发现，在定义变量或信号时直接赋予初始值不能生效(如variable count:std_logic_vector(3 downto 0) :=“1010”)，它的初始值仍然是系统默认值(如count为“0000”)。正是利用这一点，通过init(初始值为''0'')来给count赋初值 A即“1010”，具体方法见程序中斜体部分。这样，在第一个脉冲来时执行斜体部分if语句，而第二个脉冲来时由于init不为''0''而是''1''，因此不执行该部分语句，从而实现为count赋初值的功能，这样程序从A开始进行数字的循环显示。

如果把count类型改为signal，则结果将大不一样。

signal count: std_logic_vector(3 downto 0);

process(clk)

variable init :std_logic;

begin

if (clk''event) and (clk=''1'') then

if (init = ''0'') then

count<= "1001"; --(1)

init := ''1'

end if;

count<=count+1; --(2)

由于信号的赋值不是立即发生的，在语句(1)后面还存在对信号count的赋值操作(2)，因此，语句(1)在此不起作用，count的最后值是语句 (2)的值。因此如果将count设为signal的话，程序实现的是从0开始的16个十六进制数的循环。在这里，对信号赋初值的语句是不可行的。

仿真结果

将设计好的VHDL程序在Altera公司提供的软件maxplusⅡ10.1环境下进行编译仿真，得到的仿真结果如图1、图2所示，其中图1是 count为变量的结果，图2是count为信号的结果，其中输出y[6...0]分别与七段数码管的abcdefg七段相连。



从图1可以看出，在第一个时钟脉冲上升沿，结果是“1110111”，数码管显示即为A，然后依次为b,C,d, E,F,0,1...9,A...循环下去，此处用小写的b和d，主要是与数字8进行区别。

从图中可以看出，在第一个时钟脉冲上升沿，结果是“1111110”，数码管显示即为0，然后依次示1...9,A, b,C,d,E,F,0,...循环下去。

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