Объявления псевдоимен конечных автоматов (Machine Alias Declaration)

Используя процедуру объявления псевдоимени конечного автомата в разделе описания переменных, можно описать псевдоимя для данного, описанного или импортированного из другого файла конечного автомата. После указанной процедуры можно пользоваться псевдоименем конечного автомата наравне с его исходным. Например:

 

FUNCTION ss_def (clock, reset, count)

RETURNS (MACHINE ss_out);

VARIABLE

ss: MACHINE;

BEGIN

ss = ss_def (sys_clk, reset,!hold);

IF ss == s0 THEN

ELSIF ss == s1 THEN

END;

 

Процедура объявления псевдоимени конечного автомата имеет следующие характеристики:

 

¨ Псевдоним представляет собой символическое имя. За псевдонимом следует символ двоеточия и далее ключевое слово MACHINE. В примере, показанном выше, символическое имя ss является псевдонимом конечного автомата.

¨ Предусмотрена возможность импортирования и экспортирования конечных автоматов между текстовыми файлами проектов, а также другими файлами проектов путем определения входных и выходных портов с использованием ключевых слов MACHINE INPUT или MACHINE OUTPUT в разделе Subdesign.

¨ При импортировании и экспортировании конечных автоматов прототип функции, представляющий файл описания конечного автомата должен определять какие входы и выходы являются конечными автоматами. В примере, показанном выше, ss_out является именем конечного автомата.

¨ Декларация псевдонима конечного автомата заканчивается символом (;).

 

ÞПорты типов MACHINE INPUT и MACHINE OUTPUT не могут использоваться в файлах проектов верхнего уровня.

3.12. Раздел тела проекта (Logic)

Раздел Logic определяет логическое функционирование текстового файла проекта (TDF) и является собственно его телом.

Раздел Logic заключается в ключевые слова BEGIN и END. За ключевым словом END следует символ (;), заканчивающий раздел. Если используется оператор Defaults, то он должен предшествовать всем другим операторам в этом разделе.

AHDL является параллельным языком. Компилятор анализирует поведенческую модель, описанную в разделе Logic, параллельно. Выражения, осуществляющие множественные присваивания объекту, имеющему тип NODE или переменной, объединяются в соответствии с функцией монтажное ИЛИ.

В разделе Logic могут быть многократно использованы следующие операторы и разделы:

¨ Булевские выражения.

¨ Управляющие булевские выражения.

¨ Оператор Case.

¨ Оператор Defaults.

¨ Оператор If Then.

¨ Оператор If Generate

¨ Оператор If Generate

¨ Оператор таблицы истинности

ÞРаздел Logic может также содержать оператор Assert.

Задание исходных значений (Defaults Statment)

Оператор Defaults позволяет определять значения по умолчанию, применяемые в таблицах истинности, а также в операторах If Then и Case. Поскольку активно- высокие сигналы автоматически имеют значения по умолчанию GND, то оператор Default необходим лишь в случае использования активно-низких сигналов.

 

ÞНе следует путать значения по умолчанию, присваиваемые переменным со значениями по умолчанию, присваиваемыми портам в разделе Subdesign.

Следующий пример демонстрирует использование оператора Defaults:

 

BEGIN

DEFAULTS

a = VCC;

END DEFAULTS;

 

IF y & z THEN

a = GND; % a активный низкий %

END IF;

END;

 

Оператор Defaults имеет следующие характеристики:

¨ Значения по умолчанию заключаются в ключевые слова DEFAULTS и END DEFAULTS. Оператор заканчивается символом (;).

¨ Тело оператора Defaults состоит из одного или более логических выражений, присваиваемых константам или переменным. В примере, показанном выше, значение по умолчанию VCC присваивается переменной a.

¨ Каждое выражение заканчивается символом (;).

¨ Оператор Default активизируется в том случае, когда какая-либо переменная, включенная в список оператора Default в каком-либо из операторов, оказывается неопределенной. В примере, показанном выше, переменная a оказывается неопределенной, если y и z имеют значения логического нуля; таким образом активизируется выражение (a = VCC) в операторе Default.

При использовании оператора Default необходимо соблюдать следующие правила:

 

¨ В разделе Logic допускается использовать не более одного оператора Default и кроме того при его использовании он должен располагаться сразу за ключевым словом BEGIN.

¨ Если в операторе Default в отношении одной и той же переменной производятся многократные присваивания, то все присваивания за исключением последней игнорируются.

¨ Оператор Default не может использоваться для присваивания значения X (безразлично) переменным.

¨ Многократные присваивания значений узлу, имеющему тип NODE, объединяются в соответствии с функцией логическое ИЛИ, за исключением того случая, когда значением по умолчанию для этой переменной является VCC. Следующий пример текстового файла проекта (TDF) иллюстрирует значения по умолчанию для двух переменных: a с значением по умолчанию GND и bn с значением по умолчанию VCC:

 

 

BEGIN

DEFAULTS

a = GND;

bn = VCC;

END DEFAULTS;

 

IF c1 THEN

a = a1;

bn = b1n;

END IF;

 

IF c2 THEN

a = a2;

bn = b2n;

END IF;

END;

 

Этот пример эквивалентен следующему выражению:

a = c1 & a1 # c2 & a2;

bn = (!c1 # b1n) & (!c2 # b2n);

 

¨ Переменные, имеющие активно низкий уровень и участвующие в многократных присваиваниях, должны иметь значение по умолчанию VCC. В следующем примере reg[].clrn имеет значение по умолчанию VCC:

 

SUBDESIGN 5bcount

(

d[5..1]: INPUT;

clk: INPUT;

clr: INPUT;

sys_reset: INPUT;

enable: INPUT;

load: INPUT;

q[5..1]: OUTPUT;

)

VARIABLE

reg[5..1]: DFF;

BEGIN

DEFAULTS

reg[].clrn = VCC;

END DEFAULTS;

 

reg[].clk = clk;

q[] = reg[];

 

IF sys_reset # clr THEN

reg[].clrn = GND;

END IF;

 

!reg[].prn = (load & d[]) &!clr;

!reg[].clrn = load &!d[];

reg[] = reg[] + (0, enable);

END;

3.12.2. Булевские выражения (Boolean Equations)

Булевские выражения используются в разделе Logic текстового файла проекта на языке AHDL для представления соединений узлов, входных и выходных потоков сигналов через входные и выходные выводы, примитивы, макро- и мегафункции и конечные автоматы.

Следующий пример демонстрирует сложное булевское выражение:

 

a[] = ((c[] & -B"001101") + e[6..1]) # (p, q, r, s, t, v);

 

Левая часть выражения может быть символическим именем, именем порта или именем группы. Для инвертирования выражения в левой части выражения можно пользоваться операцией NOT (!). Правая часть равенства представлена булевским выражением, вычисляемым в порядке, описанном в разделе “Приоритеты булевских операторов и операций отношения”.

Символ эквивалентности (=) используется в булевских выражениях для индикации того, что результат булевского выражения, представленного в правой части, является источником сигнала для символического объекта или группы в левой части. Символ (=) отличается от символа (==), используемого как компаратор.

В примере, показанном выше, булевское выражение в правой части равенства вычисляется в соответствии со следующими правилами:

 

1. Двоичное число B”001101” меняет знак и принимает вид B”110011”. Унарная операция (-) имеет наивысший приоритет.

2. B”110011” объединяется по И с группой c[]. Эта операция имеет второй уровень приоритета, потому что она заключена в круглые скобки.

3. Результат групповой операции, проведенной на втором шаге, прибавляется к группе e[6..1].

4. Результат, полученный на третьем шаге, объединяется по ИЛИ с группой (p, q, r, s, t, v). Это выражение имеет наименьший уровень приоритета.

 

Результат операции присваивается группе a[ ].

 

Для корректного выполнения операций, показанных выше, необходимо, чтобы количество бит в группе в левой части выражения было равно или делилось нацело на число бит в группе в правой части выражения. Биты в левой части выражения отображаются на соответствующие биты в правой части выражения по порядку.

 

В отношении булевских выражений используются следующие правила:

 

¨ Множественные присваивания, осуществляемые в отношении переменной объединяются в соответствии с монтажным ИЛИ (#), исключая тот случай, когда значением по умолчанию для этой переменной является VCC.

¨ Узлы в левой части булевского выражения однозначно соответствуют узлам в правой части.

¨ Если значение одиночного узла, VCC или GND присваиваются группе, то значение узла или константы копируется до размерности группы. Например, (a, b) = e эквивалентно a = e и b = e.

¨ Если и левая и правая части выражения представляют собой группы одинакового размера, то каждый член группы, расположенной в правой части, соответствует тому члену группы в левой части, который расположен на той же позиции.Например, (a, b) = (c, d) эквивалентно a = c и b = d.

 

ÞПри сложении двух групп в правой части булевского выражения с использованием операции (+) можно добавить символ “0” слева каждой группы для знакового расширения. Этот метод может быть использован для получения дополнительного бита сигнала переноса в группе, расположенной в левой части выражения. В следующем примере группы count[7..0] и delta[7..0] представлены в знакорасширенном формате для получения значения бита переноса, обозначенного символическим именем cout в левой части выражения:

 

(cout, answer[7..0]) = (0, count[7..0]) + (0, delta[7..0])

 

¨ Если в левой и правой частях булевского выражения расположены группы разных размерностей, то количество бит в группе слева должно быть равно или делиться нацело на количество бит в правой части выражения. Биты в левой части выражения отображаются на биты в правой части выражения по порядку. Следующая запись является корректной:

a[4..1] = b[2..1]

В данном выражении биты отображаются в следующем порядке:

a4 = b2

a3 = b1

a2 = b2

a1 = b1

¨ Группа узлов или чисел не может быть присвоена одиночному узлу.

¨ Если число в правой части выражения присваивается группе, расположенной в левой части выражения, то число усекается или расширяется путем распространения знака до соответствия размеру группы в левой части. Если при этом происходит усечение значащих битов, то компилятор выдает сообщение об ошибке. Каждый член в правой части выражения присваивается соответствующему члену в левой части выражения по порядку. Например, (a, b) = 1 эквивалентно a = 0; b =1;

¨ Запятые могут использоваться для резервирования места под неупомянутые элементы группы в булевских выражениях Следующий пример демонстрирует использование запятых для резервирования места под отсутствующие элементы группы (a, b, c, d):

(a,, c,) = B"1011";

В данном примере элементам a и c присваивается значение “1”.

¨ Каждое выражение заканчивается символом (;).