VHDL数据类型与表达式

（1）标志符

基本标志符是包括以下字符的字符序列：大写字母“A”到“Z”；小写字母“a”到 “z”；数字“0”到“9”以及下划线“_”。VHDL不区分大小写。标志符必须以字 母开头，不能以下划线结尾，且不能出现连续的两个或多个下划线的情况。

（2） 常量声明

常量声明的关键字是constant，它可以是特定类型的固定值。常量的值可读但不可写。

例如：constant  WIDTH ： INTEGER ：＝ 8； 

constant  X ： BIT ：＝ 'X'；

（3）变量声明

变量声明定义了给定类型的变量名称，其关键字是variable。可以在表达式中使用变 量，也可以利用变量赋值语句给变量赋值。

例如：variable  A， B ： BIT；

（4）信号声明

信号声明的关键字是signal，它可以将结构体中分离的并行语句连接起来，并且还能 通过端口与该设计内的其他模块连接起来。信号声明定义了特定类型的新命名信号(导线)， 可以给信号赋以缺省值(初始值)。

例如：signal  A, B ： BIT；

signal  INIT ： INTEGER ：= -1；

（5）BOOLEAN数据类型

数据类型BOOLEAN是具有两个值的枚举类型：FALSE和TRUE。

（6） BIT数据类型

数据类型BIT用2个字符“0”或“1”中的一个来代表二进制值。

（7） CHARACTER数据类型

数据类型CHARACTER枚举了ASCII字符集。不可打印字符用3个字母名称表示， 如NUL代表null字符。可打印字符用其本身表示，用单引号括起来。

数据类型STRING是数据类型CHARACTER的一个非限定数组。数据类型STRING要用双引号括起来，如下所示：

variable  STRING_VAR ： STRING(1 to 4)；     

 ……   

STRING_VAR ：＝ "VHDL"；

（8） INTEGER数据类型

数据类型INTEGER表示所有正的和负的整数。整数只是引用了软件设计语言中的概 念，在具体硬件实现时，整数是用32位的位向量来实现的，因此VHDL整数类型的最大 范围是－(231－1)到231－1（－2_147_483_647到2_147_483_647）。

INTEGER还有两个子类型：NATURAL和POSITIVE。NATURAL用来表示自然数；POSITIVE用来表示非负数（0和正数）。

（9）BIT_VECTOR数据类型

数据类型BIT_VECTOR代表BIT值的一个数组。

10) IEEE标准数据类型“STD_LOGIC”和“STD_LOGIC_VECTOR”

VHDL'93标准STD_LOGIC数据类型有9种不同的值：

'U'   --初始值     'X'   --不定，未知   '0'   --0     '1'   --1     'Z'   --高阻

 'W' --弱信号不定   'L'   --弱信号0     'H'   --弱信号l     '-'   --不可能情况

不定状态方便了系统仿真，高阻状态方便了双向总线的描述。STD_LOGIC是VHDL中最常用的数据类型，比常见物理类型信号BIT描述的功能要强。