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VHDL Package and Sub program
Library : package 나 컴파일 된 VHDL 모델의 저장 장소 library 예> - work : 현재 실행중인 작업이 저장 되는 곳 - IEEE : std_logic_1164, std_logic_arith, std_logic_signed, std_logic_unsigned 등의 패캐지가 저장 되는 곳. Package : VHDL 코드의 저장장소. - 자료형(data type), 함수 (function), 프로시듀어(procedure), 컴포넌트 (component) 등을 한 장소(file)에 모아서 선언한것 이 패캐지는 다른 설계에서 불러내서 사용할 수 있다. - library 문에 종속된다. - 패캐지는 패캐지 선언과 몸체로 나누어 진다. Library and Package 예> Library ieee; IEEE package이 있는 library 이름 Use ieee.std_logic_1164.all; Ieee.std_logic_1164 package 사용
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VHDL Package and Sub program
자료형 선언(data type declaration) 상수 선언(constant declaration) 신호 선언(signal declaration) 부프로그램 선언(subprogram declaration) 컴포넌트 선언(component declaration) 부 프로그램 (subprogram) 구문 ( 함수, 프로시듀어 ) Package declaration Package body *자료형과 상수만을 선언할 경우 package body 부분은 없어도 된다.
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VHDL Package and Sub program
Package에서 component 문 지정 사용형식 package 패키지_이름 is component 컴포넌트_이름 port( 포트신호_이름); end component; end 패키지_이름; 사용예 package full_adder_package is component full_add port( X, Y, Ci : in std_logic; S, Co : out std_logic ); end full_adder_package;
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VHDL Package and Sub program
LIBRARY IEEE; USE IEEE.std_logic_1164.all; PACKAGE gate_package IS component and_2 port(A, B : in std_logic; Y: out std_logic); end component; component or_2 port(A, B : in std_logic; Y : out std_logic); component nand_2 component nor_2 component inv port(A : in std_logic; Y : out std_logic); end component END gate_package ; * and_2, or_2, nand_2, nor_2 Inv 에 대한 behavior description 파일은 미리 작성되어 있어야함
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VHDL Package and Sub program
다른 회로에서의 응용 예 > LIBRARY IEEE; USE IEEE.std_logic_1164.all; USE work.gate_package.all; ENTITY logic_system IS PORT(A, B, C : IN std_logic; X, Y : OUT std_logic); END logic_system; ARCHITECTURE structure OF logic_system IS signal aorb, bandc, cbar : std_logic; BEGIN gate0 : or_2 PORT MAP(A, B, aorb); gate1 : and_2 PORT MAP(B, C, bandc); gate2 : inv PORT MAP(C, cbar); gate3 : nand_2 PORT MAP(aorb, cbar, X); gate4 : nor_2 PORT MAP(bandc, cbar, Y); END structure;
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VHDL Package and Sub program
Logic_system 구조도 Gate0: OR_2 Gate1: and_2 Gate2: INV Gate3: NAND_2 Gate4: NOR_2 aorb bandc cbar
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VHDL Package and Sub program
여러 번 반복 사용되는 부분을 하나의 모듈로써 지정하고, 필요 시마다 불러내어 사용하는 VHDL 문장 블록 서브프로그램 이름과 매개 변수를 이용하여 호출함으로써 서브프로그램을 실행하고 계산된 결과를 반환 받는다 서브프로그램으로는 procedure 와 function 이 있다. procedure 는 다수의 매개변수를 이용하여 다수의 문장을 처리한 후 얻어 지는 결과를 반환 받는 반면에 function은 하나의 함수식에 대한 처리결과를 반환 받는다. - Sub program의 위치는 Architecture 내의 선언부, Process 문장 선언부, Package 문장 선언부 내에 기술 가능하다.
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VHDL Package and Sub program
Procedure 와 function 의 차이점 항목 procedure function 호출 문장 (statement) 수식 (function) 반환값 다수의 값 반환 하나의 값 반환 매개변수모드 in, out, inout in 수식 계산열 중간 사용 사용 불가능 사용 가능 대기문
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VHDL Package and Sub program
- 순차 호출(Sequential Call) 순차문 내에서의 호출 (Process) - 병행 호출(Concurrent Call) 병행처리문 내에서의 호출 (architecture) - 매개변수의 mode 가 in 인 경우 : 상수 객체로 가정 out, inout 인 경우 : 변수 객체로 가정 - 매개 변수로써 변수, 상수는 사용가능하나 signal 은 사용 불가능 - procedure에서 반환값은 mode 가 out 인 매개변수로 정의 - procedure는 순차호출만 가능, function은 순차/병행 호출 가능 - function 에서 모든 매개변수는 상수 값
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VHDL Package and Sub program
Function 선언 형식 : function 함수_이름(매개변수_리스트) return 반환값_자료형; Function 몸체 형식 : function 함수_이름(매개변수_리스트) return 반환값_자료형 is [ 선 언 문 ] begin [ 순 차 문 ] end 함수_이름
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VHDL Package and Sub program
Function 선언 형식 예> architecture a of test is function or4bit(x,y: in std_logic_vector) return std_logic_vector is variable temp : std_logic_vector(3 downto 0); begin temp := x or y ; return(temp); end or4bit; y <= or4bit(a,b); end a; 함수 선언 (몸체 형식) 함수 call a, b 는 entity 에서 a, b : in std_logic_vector(3 downto 0)으로 기 지정되어야 함 함수 선언문에서는 Variable만 선언이 가능
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VHDL Package and Sub program
Procedure 선언 형식 : Procedure 프로시듀어_이름(매개변수_리스트) is Procedure 몸체 형식 : Procedure 프로시듀어 _이름(매개변수_리스트) is [ 선 언 문 ] begin [ 순 차 문 ] end 프로시듀어_이름
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VHDL Package and Sub program
Procedure 사용 예> library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity bin_adder is port(A, B : in std_logic_vector(3 downto 0); S : out std_logic_vector(4 downto 0)); end bin_adder; architecture behav of bin_adder is procedure add(a, b : in std_logic_vector; c : out std_logic_vector) is -- add procedure declaration begin c := a + b; end add; process(A, B) variable sum : std_logic_vector(4 downto 0); add(A, B, sum); -- add 호출 S <= sum; end process; end behav;
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VHDL Package and Sub program
Generic statement (범용문) 회로의 입출력 개수를 매개변수(parameter)에 의해 결정하도록 한다. 사용형식 entity 엔티티_이름 generic(범용문_이름); port(포트신호_이름); end 엔티티_이름; 사용 예> entity a is generic(n:integer :=4); port(X:in std_logic_vector(1 to n); Y:out std_logic_vector(1 to n) ); end a;
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Attribute (속성) Attribute Return Value Example
TYPE bit_range IS ARRAY (0 TO 31) OF BIT; type’LEFT 좌측 경계값 return type’RIGHT 우측 경계값 return 31 type’HIGH 상위 경계값 return type’LOW 하위 경계값 return TYPE color IS (red, yellow, green, blue, purple, orange); type’POS(blue) type값의 위치를 return 3 type’VAL(3) 위치 번호의 type값을 return blue type’SUCC(blue) 증가된 위치의 type값 return pruple type’PRED(blue) 감소된 위치의 type값 return green type’LEFTOF(green) 좌측 type값 return yellow type’RIGHTOF(green) 우측 type값 return
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TYPE bit_range IS ARRAY (0 TO 31) OF BIT;
Attribute (속성) Attribute Return Value Example TYPE bit_range IS ARRAY (0 TO 31) OF BIT; type’LENGTH 배열의 총 길이를 return 32 type’RANGE 지수 범위 (x TO xx)를 return (0 TO 31) Attribute Return Value signal’EVENT event가 발생되면 true signal’ACTIVE transaction이 발생되면 true signal’LAST_EVENT 마지막 event로 부터의 경과시간 signal’LAST_ACTIVE 마지막 transaction으로 부터의 경과시간 signal’LAST_VALUE 마지막 event 전의 signal값
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