Как преобразовать число со знаком в vhdl

Сумма по модулю на VHDL - Языки проектирования на ПЛИС (FPGA) - Форум ELECTRONIX

как преобразовать число со знаком в vhdl

Тип UNSIGNED интерпретируется как двоичное представление числа без знака. Старшие разряды в представлении находятся слева. VHDL: преобразование из типа INTEGER в STD_LOGIC_VECTOR. Я построил Этап 1: Сделайте мое целое число короче и без знака. Вот эта часть. Для векторов SIGNED старший (левый) бит определяет знак числа. . Функция TO_UNSIGNED позволяет преобразовать положительное целое число.

Значения, возвращаемые из функции Определение функции неявно объявляет и переменную, которая используется в проекте. Переменная должна иметь то же самое название, что и функция. По умолчанию, эта переменная имеет то же самое значение, что и 1-битовый регистр. Или, в общем случае, переменная имеет то же самое значение, что и тип, определенный в объявлении функции. Определение функции устанавливает возвращаемое из функции значение, результат работы этой функции на внутренней переменной будет иметь то же самое название, что и функция.

как преобразовать число со знаком в vhdl

Попытка объявить другой объект с таким же названием, как у уже объявленной функции, и в тех пределах, где данная функция уже объявлена, приведет к ошибке. То же самое происходит и в пределах функции. В каждой функции есть своя переменная с названием функции, которая может использоваться в выражениях. Поэтому и в пределах данной функции неправильно объявлять другой объект с тем же самым названием, как и данная функция.

В следующем примере иллюстрируется это понятие. Для функции getbyte, определенной в примере 18, возвращаемое значение будет выглядеть следующим образом: В примере 18, использующем ту же функцию getbyte, создается новое слово, представляющее собой конкатенацию результатов двух вызовов функции: Правила работы с функциями При использовании функции имеют больше ограничений, чем задачи.

Сформулируем шесть правил использования функций: Определение функции не должно содержать утверждений, которые связаны с управлением по времени, то есть не должно содержать любых утверждений, содержащихили wait.

Вы точно человек?

Функции не могут запускать задачи — task. Определение функции должно содержать, по крайней мере, один входной аргумент. Определение функции должно включать в себя назначение результата работы функции на внутреннюю переменную, которая имеет то же самое название, что и имя функции. Функция не должна иметь неблокирующих назначений. В примере 19 показано определение функции с именем factorial, которая возвращает целочисленное значение.

Функция factorial вызывается итерационно, и результаты ее работы выводятся на монитор. Результаты симуляции будут следующие: Использование постоянных функций constant functions Вызовы функций постоянных значений Constant function calls используются для того, чтобы поддержать возможность проведения вычислений значений параметров во время разработки.

Вызов функций постоянных значений должен быть вызовом функции для вычисления постоянного значения, которое находится локально в том модуле, где выполнен вызов, и аргументы функции представляют собой также постоянные выражения. Функции постоянных значений представляют собой подмножество нормальных функций Verilog, которые должны иметь следующие ограничения: Они не должны содержать иерархические ссылки.

Любая функция, вызванная в пределах функций постоянных значений, должна быть вызовом функции для вычисления постоянного значения, которое находится в текущем модуле, в котором и выполнен вызов. Системные же функции не должны вызываться. Все системные задачи в пределах постоянной функции должны игнорироваться. Все значения параметра, используемые в пределах функции, должны быть определены перед вызовом функции. Все идентификаторы, которые не являются параметрами или функциями, должны быть объявлены локально для данной функции.

Если эти идентификаторы используют какое-нибудь значение параметра, которое затронуто прямо или косвенно, при использовании утверждения defparam, то результат будет не определен. Это может привести к ошибкам, или постоянная функция может возвратить неопределенное значение.

Они не должны быть объявлены в пределах выполнения оператора generate. Они сами не должны использовать постоянные функции в любом контексте, требующем постоянного выражения. Вызовы функций постоянных значений выполняются во время разработки. Их выполнение не имеет никакого воздействия на начальные значения переменных, используемых или во время моделирования, или среди многократных вызовов функции во время разработки.

В каждом из этих случаев переменные будут инициализированы, так же как и при обычном моделировании. В примере 20 представлено определение функции, названной clogb2, которая возвращает целое число, равное округленному в большую сторону значению логарифма по основанию 2. Цепи, регистры, память, представление чисел и времени Wire Registers, Memories, Integers and Time Цепь — wire Цепи на схеме соответствуют физическим проводам, которые подключаются ко всем компонентам схемы.

Разрядность цепей по умолчанию — один бит. Цепи не хранят значения сигнала, и для того чтобы состояние сигнала в цепи было определено, какой-либо источник сигнала должен непрерывно управлять ею. Если цепь имеет несколько источников сигнала — драйверов например, два выхода вентилей подключены к одной цепито значение результирующего сигнала в цепи имеет значение, согласно тому, какой тип цепи используется.

Названия цепей и выполняемые ими функции приведены в таблице Названия цепей и выполняемые ими функции Регистры Регистры — это термин, применяемый для названия класса устройств, применяемых в цифровых схемах.

Эти устройства могут запоминать информацию и хранить. Они определяются ключевым словом reg и могут иметь произвольную разрядность.

Размер значения по умолчанию — 1 бит. Пример записи такого регистра: Регистры, имеющие разрядность, равную 1 биту, называют скаляром scalarа регистры, имеющие разрядность более 1 бита, называют вектором vector. Название разрядов шины начинается со старшего бита в этом случае это бит, имеющий номер 15 и заканчивается младшим битом шины.

Но регистр может быть объявлен и так — reg [0: Соответственно, и все другие биты шины будут пронумерованы по-другому. Далее, регистр может быть объявлен как знаковый — reg signed [ Такая форма записи указывает на то, что при работе с этим регистром данные должны быть обработаны как число со знаком двоичное дополнение.

Общая форма записи регистра показана в примере Выбор одного бита из регистра или шины называют выбором бита bit-selectа выбор нескольких соседних битов называется выбор группы part-select. Следующий пример показывает выбор бита из acc, этот бит адресуется операндом index: Выбор части битов из регистра или цепи показан на следующем примере: Для выбора бита можно пользоваться выражениями или литералами.

Группы битов, выбранные как часть регистра или шины, должны быть определены выражениями или литералами, имеющими определенную разрядность, и эти значения могут быть положительными или отрицательными. Блоки памяти Память описывается как массив регистров. Вот синтаксис для описания такого массива: Блоки памяти определяются при использовании объявления регистра пример Так определяется массив из 32 слов, названный lookUpTable, где каждое слово имеет разрядность в 11 битов.

Память используется в выражениях следующим образом, например, Это запись показывает, что пятое слово в памяти lookUpTable загружено значением Блоки памяти могут быть многомерными. Вот так объявляются двух- и трехмерные массивы пример Группы битов, выбранные как часть регистра или шины, и выбор бита могут быть применены и к блокам памяти.

2-digit times a 2-digit number - Multiplication and division - Arithmetic - Khan Academy

Чтобы выбрать часть битов памяти, к ней, в конце записи, добавляется еще один индекс. Таким образом, выбор битов от бита 7 и до бита 0 из памяти threeDarray может быть записан так пример Чтение элементов массива памяти вне диапазона, определенного для чтения, возвращает неизвестное значение — x. Запись в элементы массива памяти вне диапазона, определенного для записи, не имеет никакого эффекта.

Выбрать одновременно больше чем одно слово из памяти невозможно. Целые числа и время Регистры используются для того, чтобы моделировать аппаратные средства. Иногда бывает полезно выполнить дополнительные вычисления в целях моделирования. Например, мы можем захотеть выключить какое-либо управление в проверяемом узле после того, как прошло определенное время при симуляции.

Если мы используем регистры с этой целью, то операции на них могут быть перепутаны с действиями фактических аппаратных средств. Целые числа Integer и переменные времени time обеспечивают возможность для описания вычислений, необходимых для моделирования. Они делают описание более наглядным и самодокументируемым и облегчают сопровождение проектов. Для объявления целых чисел используется ключевое слово integer и далее идет список переменных.

Объявление временито же самое, за исключением того, что используется ключевое слово time пример Целое число обычно имеет разрядность в 32 бита.

как преобразовать число со знаком в vhdl

Операции с целым числом, как правило, выполняются в двоичном коде с дополнением, поэтому старший бит указывает признак знака. Системные задания и функции Display and Write Tasks Стандартные системные задания и функции и их краткие описания приведены в таблице С его помощью можно просмотреть переменные, строки, выражения.

Оно чаще всего употребляется на практике. Формат команды Display Пример использования: Инициализация памяти Представим себе, что мы применяем в модели память. Как было уже сказано, память описывается как массив регистров.

как преобразовать число со знаком в vhdl

Вот синтаксис для описания массива регистров: Как же записать данные при инициализации проекта в такую память? Файл инициализации может содержать только двоичные данные, пробелы и комментарии.

Вы точно человек?

Необходимо отметить, что если ранее программа XST, поставляемая фирмой Xilinx, не имела возможности выполнять инициализацию памяти таким образом, но теперь такая возможность уже. Пример, показывающий чтение двоичных данных из файла: Если все операнды знаковые signedто результат тоже будет знаковый. Из этого правила следует еще одно очевидное правило: Тип выражения определяется типом его операндов и не зависит от типа переменной, в которую присваивается результат.

Это значит, что в объявлении выходного порта Sum, слово signed можно опустить. На результате это не скажется, однако я не рекомендую этого делать, так как ключевое слово signed выполняет роль комментария и помогает понять логику работы модуля. Сложение знакового и беззнакового числа Доверить компилятору управление знаковым разрядом — это хорошая идея. Используя тип signed строить выражения на основе знаковой арифметики стало удобно, но проблема может прийти откуда ее совсем не ждали.

А если нам понадобится сложить знаковое и беззнаковое число?

как преобразовать число со знаком в vhdl

Если следовать логике приведенных выше правил, при сложении знакового и беззнакового чисел результат будет беззнаковым. Эти функции по сути своей являются директивами компилятору, они говорят ему, как он должен интерпретировать выражение.

При этом разрядность входного выражения не меняется. Чтобы этого не произошло, вручную дополним старший бит нулем: