ch10.12.htm

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HTM
297 行
<HTML>

<HEAD>

  <META NAME="GENERATOR" CONTENT="Adobe PageMill 2.0 Mac">

  <META HTTP-EQUIV="Content-Type" CONTENT="text/html; charset=iso-8859-1">

  <TITLE> 10.12&nbsp;	Arithmetic</TITLE>

  

</HEAD><!--#include file="top.html"--><!--#include file="header.html"--><br><!--#include file="AmazonAsic.html"-->





<P><A NAME="pgfId=200123"></A><A HREF="CH10.htm">Chapter&nbsp;&nbsp;start</A>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<A HREF="CH10.11.htm">Previous

page</A>&nbsp;&nbsp;<A HREF="CH10.13.htm">Next&nbsp;&nbsp;page</A></P>



<H2>10.12&nbsp; Arithmetic</H2>



<P><A NAME="pgfId=200378"></A>The following example illustrates type checking

and type conversion in VHDL arithmetic operations [<A HREF="../../VHDL/LRM/HTML/1076_7.HTM#7.3.4">VHDL

93LRM7.3.4</A>-<A HREF="../../VHDL/LRM/HTML/1076_7.HTM#7.3.5">7.3.5</A>]:</P>



<PRE><B>entity</B> Arithmetic_1 <B>is</B> <B>end</B>; <B>architecture</B> Behave <B>of</B> Arithmetic_1 <B>is</B>

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <B>begin</B> <B>process</B>

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <B>variable</B> i : INTEGER := 1; <B>variable</B> r : REAL := 3.33;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <B>variable</B> b : BIT := '1';

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <B>variable</B> bv4 : BIT_VECTOR (3 <B>downto</B> 0) := &quot;0001&quot;;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <B>variable</B> bv8 : BIT_VECTOR (7 <B>downto</B> 0) := B&quot;1000_0000&quot;;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <B>begin</B>&nbsp;

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; i := r;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- you can't assign REAL to INTEGER.&nbsp;

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bv4 := bv4 + 2;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- you can't add BIT_VECTOR and INTEGER.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bv4 := '1';&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- you can't assign BIT to BIT_VECTOR.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bv8 := bv4;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- an error, the arrays are different sizes.

r&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := REAL(i);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, uses a type conversion.

i&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := INTEGER(r);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK (0.5 rounds up or down).

bv4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := &quot;001&quot; &amp; '1';&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, you can mix an array and a scalar.

bv8&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := &quot;0001&quot; &amp; bv4;&nbsp;&nbsp; -- OK, if arguments are the correct lengths.

<B>wait</B>; <B>end</B> <B>process</B>; <B>end</B>;</PRE>



<P><A NAME="pgfId=201822"></A>The next example shows arithmetic operations

between types and subtypes, and also illustrates range checking during analysis

and simulation:</P>



<PRE><B>entity</B> Arithmetic_2 <B>is</B> <B>end</B>; <B>architecture</B> Behave <B>of</B> Arithmetic_2 <B>is</B>

<B>type</B> TC <B>is</B> <B>range</B> 0 <B>to</B> 100;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Type INTEGER.

<B>type</B> TF <B>is</B> <B>range</B> 32 <B>to</B> 212;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Type INTEGER.

<B>subtype</B> STC <B>is</B> INTEGER <B>range</B> 0 <B>to</B> 100;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Subtype of type INTEGER.

<B>subtype</B> STF <B>is</B> INTEGER <B>range</B> 32 <B>to</B> 212;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Base type is INTEGER.

<B>begin</B> <B>process&nbsp;</B>

<B>variable</B> t1 : TC := 25; &nbsp;&nbsp;<B>variable</B> t2 : TF := 32;

<B>variable</B> st1 : STC := 25; <B>variable</B> st2 : STF := 32;

<B>begin</B>&nbsp;

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; t1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := t2;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Illegal, different types.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; t1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := st1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Illegal, different types and subtypes.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := st1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK to use same base types.&nbsp;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := st1 + 1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK to use subtype and base type.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := 213;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Error, outside range at analysis time.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := 212 + 1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Error, outside range at analysis time.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; := st1 + 100;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Error, outside range at initialization.

<B>wait</B>; <B>end</B> <B>process</B>; <B>end</B>;</PRE>



<P><A NAME="pgfId=202195"></A>The MTI simulator, for example, gives the

following informative error message during simulation of the preceding model:</P>



<PRE># ** Fatal: Value 25 is out of range 32 to 212

#&nbsp;&nbsp;&nbsp; Time: 0 ns&nbsp; Iteration: 0&nbsp; Instance:/

# Stopped at Arithmetic_2.vhd line 12

# Fatal error at Arithmetic_2.vhd line 12</PRE>



<P><A NAME="pgfId=252855"></A>The assignment st2 := st1 causes this error

(since st1 is initialized to 25). <P CLASS="Body"><A NAME="pgfId=200403"></A>Operations

between array types and subtypes are a little more complicated as the following

example illustrates:</P>



<PRE><B>entity</B> Arithmetic_3 <B>is</B> <B>end</B>; <B>architecture</B> Behave <B>of</B> Arithmetic_3 <B>is</B>

<B>type</B> TYPE_1 <B>is</B> <B>array</B> (INTEGER <B>range</B> 3 <B>downto</B> 0) <B>of</B> BIT;

<B>type</B> TYPE_2 <B>is</B> <B>array</B> (INTEGER <B>range</B> 3 <B>downto</B> 0) <B>of</B> BIT;

<B>subtype</B> SUBTYPE_1 <B>is</B> BIT_VECTOR (3 <B>downto</B> 0);

<B>subtype</B> SUBTYPE_2 <B>is</B> BIT_VECTOR (3 <B>downto</B> 0);

<B>begin</B> <B>process</B>

<B>variable</B> bv4 : BIT_VECTOR (3 <B>downto</B> 0) := &quot;0001&quot;;

<B>variable </B>st1 : SUBTYPE_1 := &quot;0001&quot;; <B>variable </B>t1 : TYPE_1 := &quot;0001&quot;;

<B>variable </B>st2 : SUBTYPE_2 := &quot;0001&quot;; <B>variable </B>t2 : TYPE_2 := &quot;0001&quot;;

<B>begin</B>&nbsp;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bv4 := st1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, compatible type and subtype.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bv4 := t1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Illegal, different types.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; bv4 := BIT_VECTOR(t1);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, type conversion.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st1 := bv4;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, compatible subtype and base type.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st1 := t1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Illegal, different types.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st1 := SUBTYPE_1(t1);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, type conversion.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; t1 &nbsp;:= st1;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Illegal, different types.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; t1 &nbsp;:= bv4;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Illegal, different types.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; t1 &nbsp;:= TYPE_1(bv4);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, type conversion.

--&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; t1 &nbsp;:= t2;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- Illegal, different types.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; t1 &nbsp;:= TYPE_1(t2);&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, type conversion.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; st1 := st2;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; -- OK, compatible subtypes.

<B>wait</B>; <B>end</B> <B>process</B>; <B>end</B>;</PRE>



<P><A NAME="pgfId=200399"></A>The preceding example uses <TT>BIT</TT> and

<TT>BIT_VECTOR</TT> types, but exactly the same considerations apply to

<TT>STD_LOGIC</TT> and <TT>STD_LOGIC_VECTOR</TT> types or other arrays.

Notice the use of type conversion, written as type_mark'(expression), to

convert between closely related types. Two types are closely related if

they are abstract numeric types (integer or floating-point) or arrays with

the same dimension, each index type is the same (or are themselves closely

related), and each element has the same type [<A HREF="../../VHDL/LRM/HTML/1076_7.HTM#7.3.5">VHDL

93LRM7.3.5</A>].</P>



<H3><A NAME="pgfId=202431"></A>10.12.1&nbsp; IEEE Synthesis Packages</H3>



<P><A NAME="pgfId=202434"></A>The IEEE 1076.3 standard synthesis packages

allow you to perform arithmetic on arrays of the type <TT>BIT</TT> and <TT>STD_LOGIC</TT>

.<A HREF="#pgfId=539364" CLASS="footnote"> 1</A> The <TT>NUMERIC_BIT</TT>

package defines all of the operators in Table&nbsp;10.16 (except for the

exponentiating operator <TT>'**'</TT> ) for arrays of type <TT>BIT</TT>

. Here is part of the package header, showing the declaration of the two

types <TT>UNSIGNED</TT> and <TT>SIGNED</TT> , and an example of one of the

function declarations that overloads the addition operator <TT>'+'</TT>

for <TT>UNSIGNED</TT> arguments:</P>



<PRE><B>package</B> Part_NUMERIC_BIT <B>is</B>

<B>type</B> UNSIGNED <B>is</B> <B>array</B> (NATURAL <B>range</B> &lt;&gt; ) <B>of</B> BIT;

<B>type</B> SIGNED <B>is</B> <B>array</B> (NATURAL <B>range</B> &lt;&gt; ) <B>of</B> BIT;

<B>function</B> &quot;+&quot; (L, R : UNSIGNED) <B>return</B> UNSIGNED;

-- other function definitions that overload +, -, = , &gt;, and so on.

<B>end</B> Part_NUMERIC_BIT;</PRE>



<P><A NAME="pgfId=202473"></A>The package bodies included in the 1076.3

standard define the functionality of the packages. Companies may implement

the functions in any way they wish--as long as the results are the same

as those defined by the standard. Here is an example of the parts of the

NUMERIC_BIT package body that overload the addition operator <TT>'+'</TT>

for two arguments of type <TT>UNSIGNED</TT> (even with my added comments

the code is rather dense and terse, but remember this is code that we normally

never see or need to understand):</P>



<PRE><B>package</B> <B>body</B> Part_NUMERIC_BIT <B>is</B>

<B>constant</B> NAU : UNSIGNED(0 <B>downto</B> 1) := (<B>others</B> =&gt;'0'); -- Null array.

<B>constant</B> NAS : SIGNED(0 <B>downto</B> 1):=(<B>others</B> =&gt; '0'); -- Null array.

<B>constant</B> NO_WARNING : BOOLEAN := FALSE; -- Default to emit warnings.

<B>function</B> MAX (LEFT, RIGHT : INTEGER) <B>return</B> INTEGER <B>is</B>

<B>begin</B> -- Internal function used to find longest of two inputs.

<B>if</B> LEFT &gt; RIGHT <B>then</B> <B>return</B> LEFT; <B>else</B> <B>return</B> RIGHT; <B>end</B> <B>if</B>; <B>end</B> MAX;

<B>function</B> ADD_UNSIGNED (L, R : UNSIGNED; C: BIT) <B>return</B> UNSIGNED <B>is</B>

<B>constant</B> L_LEFT : INTEGER := L'LENGTH-1; -- L, R must be same length.

<B>alias</B> XL : UNSIGNED(L_LEFT <B>downto</B> 0) <B>is</B> L; -- Descending alias,

<B>alias</B> XR : UNSIGNED(L_LEFT <B>downto</B> 0) <B>is</B> R; -- aligns left ends.

<B>variable</B> RESULT : UNSIGNED(L_LEFT <B>downto</B> 0); <B>variable</B> CBIT : BIT := C;

<B>begin</B> <B>for</B> I <B>in</B> 0 <B>to</B> L_LEFT <B>loop </B>-- Descending alias allows loop.

RESULT(I) := CBIT <B>xor</B> XL(I) <B>xor</B> XR(I); -- CBIT = carry, initially = C.

CBIT := (CBIT <B>and</B> XL(I)) <B>or</B> (CBIT <B>and</B> XR(I)) <B>or</B> (XL(I) <B>and</B> XR(I));

<B>end</B> <B>loop</B>; <B>return</B> RESULT; <B>end</B> ADD_UNSIGNED;

<B>function</B> RESIZE (ARG : UNSIGNED; NEW_SIZE : NATURAL) <B>return</B> UNSIGNED <B>is</B>&nbsp;
ch10.12.htm - 源码说明

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