Смекни!
smekni.com

Методические указания к практическим (лабораторным) работам Екатеринбург 2003 (стр. 10 из 12)

В языке AHDL можно использовать десятичные, двоичные, восьмеричные и шестнадцатеричные числа в любой комбинации. В таблице 2.6 приведён синтаксис записи чисел в языке AHDL для каждой системы счисления.

Таблица 2.6 – Синтаксис записи чисел

Система счисления

Значения

Десятичная <последовательность цифр 0-9>
Двоичная B¢¢<последовательность из 1, 0, X>¢¢, где символ X обозначает безразличное значение
Восьмеричная O¢¢<последовательность цифр 0-7>¢¢ или Q¢¢<последовательность цифр 0-7>¢¢
Шестнадцатиричная X¢¢<последовательность цифр 0-9, букв A-F>¢¢ или H¢¢<последовательность цифр 0-9, букв A-F>¢¢

К числам в языке AHDL применяются следующие правила:

─ компилятор системы MAX+PLUS II всегда интерпретирует числа как группы двоичных цифр;

─ в булевых выражениях числа нельзя присваивать одиночным узлам (вершинам). Вместо этого нужно использовать константы VCC и GND.

2.3.2.5 Булевы выражения

Булевы выражения состоят из операндов, разделённых логическими и арифметическими операторами и компараторами и (необязательно) сгруппированных в круглые скобки. Выражения используются в булевых уравнениях, также в других конструкциях языка, таких, как операторы Case и If.

Существуют следующие применения булевых выражений.

─ Операнд. Пример: a, b[5..1], 7, VCC;

─ Встроенная в текст (in line) ссылка (reference) на примитив или макрофункцию;

─ Префиксный оператор (! Или -), применённый к булеву выражению. Пример: !a;

─ Два булевых выражения, разделённые двоичным (не префиксным) оператором. Пример: d1 & d3;

─ Заключённое в круглые скобки булево выражение. Пример: (!foo & bar)

Результат каждого булева выражения должен иметь ту же ширину, что и узел или группа (в левой стороне уравнения), которому он, в конечном счёте, присваивается.

2.3.2.6 Приоритеты в булевых уравнениях

Операнды, разделённые логическими и арифметическими операторами и компараторами, оцениваются по правилам приоритетов, перечисленным ниже (приоритет 1 является наивысшим). Равноприоритетные операции выполняются по очереди, слева направо. Порядок выполнения может быть изменён с помощью заключения в круглые скобки.

Таблица 2.7 – Приоритеты операторов

Приоритет

Оператор

Компаратор

1

-

(отрицание)

1

!

(логическое НЕ)

2

+

(сложение)

2

-

(вычитание)

3

==

(равно?)

3

!=

(не равно?)


продолжение таблицы 2.7

Приоритет

Оператор

Компаратор

3

<

(меньше чем)

3

<=

(меньше либо равно)

3

>

(больше чем)

3

>=

(больше либо равно)

4

&

(AND)

4

!&

(NAND)

5

$

(XOR)

5

!$

(XNOR)

6

#

(OR)

6

!#

(NOR)

2.3.2.7 Логические операторы

В таблице 2.8 приведены логические операторы для булевых выражений.

Таблица 2.8 – Логические операторы

Оператор

Пример

Описание

!

!tob

Дополнение (префиксное обращение)

NOT

NOT tob

&

bread & butter

Логическое И

AND

bread AND butter

!&

a[3..1] !& b[5..3]

Обращение логического И

NAND

a[3..1] NAND b[5..3]

#

trick & treat

Логическое ИЛИ

OR

trick OR treat

!#

c[8..5] !# d[7..4]

Обращение логического ИЛИ

NOR

c[8..5] NOR d[7..4]

$

foo $ bar

Исключающее ИЛИ

XOR

foo XOR bar

!$

x2 !$ x4

Обращение исключающего ИЛИ

XNOR

x2 XNOR x4

Обращение логического ИЛИ


Каждый оператор представляет собой логический вентиль с двумя входами; исключение составляет оператор NOT, являющийся префиксным инвертором. Для записи логического оператора можно использовать его имя или символ.

Выражения, в которых используются эти операторы, интерпретируются по-разному в зависимости от того, что представляют собой операнды: одиночные узлы (вершины), группы или числа. Кроме того выражения с оператором NOT интерпретируются не так как другие логические операторы.

2.3.2.8 Выражения с оператором NOT

С оператором NOT можно использовать три типа операндов.

─ Если операнд представляет собой одиночный узел, константы GND или VCC, выполняется одна операция обращения. Пример: !a.

─ Если операнд представляет собой группу узлов, каждый элемент группы проходит через инвертор. Пример: !a[4..1] интерпретируется как (!a4, !a3, !a2, !a1).

─ Если операнд представляет собой число, он обрабатывается как двоичное число, то есть как группа соответствующего числа битов, где обращается каждый бит. Пример: !9 операнд интерпретируется как двоичное число !B"1001" (группа из четырёх элементов), результат и B"0110".

2.3.2.9 Выражения с операторами AND, NAND, OR, NOR, XOR и XOR

Существует четыре комбинации операндов с двоичными (не префиксными) операторами, и каждая из них интерпретируется по-особому.

─ Если операнд представляет собой одиночный узел, константы GND или VCC, оператор выполняет логическую операцию над двумя элементами. Пример: (a&b).

─ Если оба оператора являются группами узлов, оператор применяется к соответствующим узлам каждой группы, производя ряд операций на битовом уровне между группами. Группы должны быть одинакового размера. Пример: (a,b) # (c,d) интерпретируется как (a#c, b#d).

─ Если один оператор представляет собой одиночный узел, константы GND или VCC, а другой операнд – группу узлов, то одиночный узел или константа дублируются для образования группы такого же размера, что и второй операнд. Затем выражение интерпретируется как групповая операция. Пример: a & b[2..1] интерпретируется как (a&b2, a&b1).

─ Если оба операнда представляют собой числа, более короткое (в смысле числа битов в двоичном представлении) число дополняется незначащими нулями,
чтобы сравняться по числу битов с другим операндом. Затем выражение интерпретируется как групповая операция. Пример: в выражении (3#8) 3 или 8 преобразуются в двоичные числа B"0011" и B"1000". Результатом является B"1011".

─ Если один операнд представляет собой число, а другой – узел или группу узлов, то число усекается до или расширяется до размера группы. При усечении значащих битов генерируется сообщение об ошибке. Выражение затем интерпретируется как групповая операция. Пример: (a,b,c)&1 интерпретируется как (a&0, b&0, c&1).

Выражение с константой VCC интерпретируется не так как выражение с операндом 1. В первом выражении приведённого ниже примера число 1 расширяется по числу битов двоичного представления, чтобы соответствовать размеру группы. Во втором уравнении узел VCC дублируется для образования группы того же размера. Затем, каждое уравнение интерпретируется как групповая операция.

! operation.

(a, b, c) & 1 = (0, 0 c)

(a, b, c) & VCC = (a, b c).

2.3.2.10 Арифметические операторы