🗊Презентация Технологии проектирования компьютерных систем. Алфавит языка VHDL. (Лекция 3)

Технологии проектирования компьютерных систем

Алфавит языка Алфавит языка VHDL представляет собой набор символов, разрешенных к использованию и воспринимаемых компилятором. Алфавит языка составляют: -символы из набора ISO 8859-1:1987 (International Organization for Standardization); -составные символы, воспринимаемые компилятором как один символ.

Составные символы

Лексические элементы Текст на языке VHDL - это последовательность раздельных лексических элементов (лексем). Лексема - минимальное объединение символов, несущее смысл. Различают следующие виды лексем: - разделитель и ограничитель; - идентификатор; - ключевое (зарезервированное) слово; - абстрактный литерал; - символьный литерал; - строковый литерал; - битовые строки; - комментарий.

Разделители и ограничители Разделители и ограничители служат для разъединения (установки границ) лексических элементов (слов). Разделителями служат символы: пробел, табуляция и конец строки. Количество разделителей не имеет значения. Ограничители - это специальные одиночные символы (в основном наборе символов): & ' ( ) * + , - . / : ; < = > | [ ]   или составные (парные) символы.  

Идентификаторы Идентификаторы - это простые пользовательские имена, которые присваиваются некоторому объекту. Определение (в форме Бэкуса-Наура). identifier ::= letter { [ _ ] letter | digit} В программе идентификаторы могут конструироваться из строчных и прописных букв, цифр от 0 до 9 и символа подчеркивания '_' (и только из них!). Кроме того, написание идентификаторов должно подчиняться следующим правилам: - не может быть зарезервированным словом языка; - должен начинаться с буквы (не с цифры); - не может заканчиваться символом подчеркивания '_'; - не может содержать двух последовательных символов подчеркивания '_'; - не может содержать внутри себя пробелы и специальные символы '-', '@', '%'.

Идентификаторы В VHDL-коде нет различия между прописными и строчными буквами. Так ident1, IDENT1 и Ident1 - это все одно и то же имя. Примеры идентификаторов приведены в таблице.

Ключевые (зарезервированные) слова В VHDL-87 зарезервировано 81 ключевое слово, и VHDL-93 дополнительно введены 16 зарезервированных слов.

Абстрактные литералы Литералы представляют собой константы, непосредственно включаемые в текст программы в отличие от прочих данных — констант и переменных, обращение к которым осуществляется посредством ссылок. Литералы не могут быть изменены в тексте программы. Имеются два класса абстрактных литералов: - десятичные; - целые. Десятичным литералом является абстрактный литерал, содержащий точку. Целым литералом является абстрактный литерал без точки. abstract_literal ::=decimal_literal |based_literal

Десятичные литералы Десятичные литералы - абстрактные литералы, выраженные в десятичной системе счисления. Они могут быть целыми, реальными или целыми и реальными с экспонентой.   decimal_literal ::=integer [ .integer ] [ exponent ]   integer ::=digit {[ underline ] digit }   exponent ::=E [ + ] integer |E – integer   Знак экспоненты E может быть строчным либо прописным. Подчеркивание в десятичном литерале не является значащим. Экспонента для целого литерала не должна иметь знак минус. Средства синтеза ПЛИС допускают применение только целых литералов.

Примеры описания десятичных литералов Целые числа 12 0 1E6 123_456 Реальные числа 12.0 0.0 0.456 3.14159_26 Реальные числа с экспонентой 1.34E–12 1.0E+6 6.023E+24

Литералы с указанием основания системы счисления Литерал с указанием основания системы счисления - абстрактный литерал, выраженный в форме, в которой явно указано основание системы счисления. Основание может быть от двух до шестнадцати.   based_literal ::= base #based_integer [ .based_integer ] #[ exponent ]   base ::=integer   based_integer ::= extended_digit {[ underline ] extended_digit }   extended_digit ::=digit |letter  

Литералы с указанием основания системы счисления Символ подчеркивания, вставленный между смежными цифрами литерала, не изменяет его значения. Основание и показатель должны быть записаны в десятичной системе счисления. В литерале могут использоваться буквы от А до F для указания цифр от десяти до пятнадцати. Знак экспоненты E может быть строчным либо прописным. Примеры: Целочисленные литералы со значением 255: 2#1111_1111# 16#FF# 016#0FF# Целочисленные константы со значением 224: 16#E#E1 2#1110_0000# Вещественные константы со значением 4095.0: 16#F.FF#E+2 2#1.1111_1111_111#E11  

Символьные литералы Символьные литералы формируется с помощью одного из 191 графических символов (включая пробел) между двумя символами апострофа. Символьный литерал имеет значение, которое принадлежит символьному типу.   character_literal ::='graphic_character '   Примеры: 'A' '*' ''' ' '

Строковые литералы Строковый литерал формируется как последовательность букв (возможно пустая), заключенных в двойные кавычки, которые применяют как строковые скобки. string_literal ::= " {graphic_character} " Значением строкового литерала является последовательность символов, соответствующих графическим символам константы строки, кроме кавычек. Для включения кавычки в строку необходимо ввести две двойные кавычки. Строковый литерал должен располагаться в одной строке. Для формирования "длинных" строковых литералов может быть употреблена операция конкатенации &. Длина строкового литерала - количество символов в представленной последовательности.

Строковые литералы Примеры строковых литералов: "Установка времени слишком коротка " --сообщение об ошибке. " " -- пустой строковый литерал. " " "A" """ -- три строковых литерала единичной длины.

Битовые строки Для задания значений битовым векторам можно применять не только строковые литералы ("111000"), но и более удобное представление в виде битовых строк в 2-ой(B), 8-ой(O) и 16-ой(X) формах с использованием символа '_'. Формат описания битовых строк. bit_string_literal ::= bаsе_sреcifiеr "[ bit_vаluе] "   bаsе_sреcifiеr ::= B | О | X   bit_vаluе ::= еxtеndеd_digit { [ underline] еxtеntеd_digit }   еxtеndеd_digit ::= digit | lеttеr

Битовые строки Вместо прописных букв B, О, X допускается применять строчные буквы b, о, x. Битовые строки формируются как последовательность цифр 0, … , 9, А, … , F (или а, … , f) между двумя кавычками. Подчеркивание в таком литерале не является значащим. Длина битовой строки - число бит в последовательности, представляющей литерал. Так, в частности, все литералы X"F_FF", О"7777", B"1111_1111_1111" имеют длину 12 бит. Пример: B"1111_1111_1111" --Эквивалент литералу строке "111111111111". X"FFF" -- Эквивалент B"1111_1111_1111". O"777" -- Эквивалент B"111_111_111". X"777" -- Эквивалент B"0111_0111_0111".

Комментарии Комментарий начинается с двух смежных дефисов и продолжается до конца строки. Он может появляться в любой строке VHDL описания. Компилятор игнорирует текст, начиная с символов "--" до конца строки, т.е. комментарий может включать в себя символы, не входящие в алфавит языка (в частности, русские и украинские буквы). Примеры: --Последнее предложение отображает сообщения. end ;-- Обработка строки закончена. --Длинный комментарий может быть разбит на --Две или больше последовательных строки. ----------- Первые два дефиса запускают комментарий.