虽然现在verilog语言更流行一些，但是因为某种原因，我还是准备用VHDL语言来解决问题，所以就要专门学一下VHDL。想必硬件描述语言肯定是大同小异的。这篇笔记算是参考文献中《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》的阅读笔记。

目的

VHDL语言的出现主要有两个目的：

1. 可以用它像精确得描述数字电路的细节，结构。
2. 可以用它来模拟数字电路的行为。

VHDL编码的最小基本组成部分

我们可以这个基本组成部分理解为一个小的独立的模块，也可以想象为一块小芯片，有外面的引脚，作为和外面的模块发生交互，也有内部结构，实现逻辑功能，所以VHDL的编写也是包含这两个部分，即实体(ENTITY)，还有结构(ARCHITECTURE)。

• 实体(ENTIRY) 是用来定义所谓的引脚，可以定义为输出(OUT)或者输入(IN)，基本的最小的数据单位为BIT，即为二进制里的一个位。

  ENTITY example1 IS
  PORT ( x1, x2, x3 : IN BIT ;
               f : OUT BIT ) ;
  END example1 ;
  

  我们定义了一个叫example1的实体，端口(PORT)的x1, x2, x3被设置为输入，要用IN来表示；f为输出，要用OUT来表示。他们都是BIT类型的数据类型，在他们各自的行最后加上BIT关键字，标识他们都是BIT类型。最后统一用关键字PORT把他们用括号包起来。

• 结构(ARCHITECTURE) 是用来实现模块里的实际逻辑功能，主要是将实体里定义的信号引脚用一定的逻辑操作连接起来，基本的逻辑操作用and，or，not，即与门，或门，非门，然后将计算的信号通过<=将输出信号交给输出的端口， 这个符号叫做信号赋值操作符(Signal Assignment Operator)。

  ARCHITECTURE LogicFunc OF example1 IS
  BEGIN
      f <= (x1 AND x2) OR (NOT x2 AND x3) ;
  END LogicFunc ;
  

  如上面语句显示，先是关键字ARCHITECTURE打头，后面是名字LogicFunc，然后OF后面跟着前面定义的实体的名字。信号赋值操作符右面的表达式叫做逻辑表达式(Logic Expressions)，是一种赋值语句，当然VHDL还有其他类型的赋值语句，我们以后再说。

最后贴上上面的模块的逻辑电路图：

logic function

参考

《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》