VHDL結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)化描述法

在結(jié)構(gòu)體中，設(shè)計(jì)任務(wù)的程序包內(nèi)定義了一個(gè)8輸入與門（and8）和一個(gè)二異或非門（xnor2）。把該程序包編譯到庫中，可通過USE從句來調(diào)用這些元件，并從work庫中的gatespkg程序包里獲取標(biāo)準(zhǔn)化元件。
結(jié)構(gòu)化描述通常用于層次式設(shè)計(jì)。在8位比較器的實(shí)體設(shè)計(jì)中，實(shí)體說明僅說明了該實(shí)體的I/O關(guān)系，而設(shè)計(jì)中采用的標(biāo)準(zhǔn)元件8輸入與門and 8和二輸入異或非門xnor2是標(biāo)準(zhǔn)元件。它的輸入關(guān)系也就是and8與xnor2的實(shí)體說明，是用USE從句的方式從庫中調(diào)用的。
對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)，可以分解成許多子系統(tǒng)，子系統(tǒng)再分解成模塊。多層次設(shè)計(jì)可以使設(shè)計(jì)多人協(xié)作，并行同時(shí)進(jìn)行。多層次設(shè)計(jì)的每個(gè)層次都可以作為一個(gè)元件，再構(gòu)成一個(gè)模塊或構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)元件可以分別仿真，然后再整體調(diào)試。
結(jié)構(gòu)化描述不僅是一個(gè)設(shè)計(jì)方法，而且是一種設(shè)計(jì)思想，是大型電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)高層主管人員必須掌握的。
除了一個(gè)常規(guī)的門電路，其標(biāo)準(zhǔn)化后作為一個(gè)元件放在庫中調(diào)用，用戶自己定義的特殊功能的元件也可以放在庫中，以方便調(diào)用。這個(gè)過程稱為標(biāo)準(zhǔn)化，有的資料中稱為例化。尤其需要聲明的是，元件標(biāo)準(zhǔn)化不僅僅是常規(guī)門電路，這和標(biāo)準(zhǔn)化元件的含義不一樣。即任何一個(gè)用戶設(shè)計(jì)的實(shí)體，無論功能多么復(fù)雜，復(fù)雜到一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，如一個(gè)CPU，還是多么簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單到一個(gè)門電路，如一個(gè)倒相器，都可以標(biāo)準(zhǔn)化成一個(gè)元件?，F(xiàn)在在EDA工程中，工程師們把復(fù)雜的模塊程序稱為軟核（softcore或IP core），調(diào)試仿真通過的集成電路版圖稱為硬核，而把簡(jiǎn)單的通用模塊稱為元件。
圖1是一個(gè)8位比較器的邏輯電路圖，其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)化描述（structural description）程序如例1-9所示。


圖1 8位比較器的邏輯電路圖
【例1-9】 8位比較器的結(jié)構(gòu)化描述法
LIBRARY　IEEE;
USE　IEEE　std_logic_1164.ALL;
ENTITY　comparator　IS
PORT　(a,b：　in　std_logic_vector(7　downto　0);
g：out　std_logic);
END　comparator;
USE　work.gatespkg.ALL
ARCHITECTURE　structural　OF　comparator　IS
signal　x：　std_logic(0　TO　7);
BEGIN
u0：xnor2　PORT　MAP　(a(0),b(0),x(0));
u1：xnor2　PORT　MAP　(a(1),b(1),x(1));　
u2：xnor2　PORT　MAP　(a(2),b(2),x(2));
u3：xnor2　PORT　MAP　(a(3),b(3),x(3));
u4：xnor2　PORT　MAP　(a(4),b(4),x(4));
u5：xnor2　PORT　MAP　(a(5),b(5),x(5));
u6：xnor2　PORT　MAP　(a(6),b(6),x(6));
u7：xnor2　PORT　MAP　(a(7),b(7),x(7));
u8：xnor2 PORT MAP (x(0),x(1),x(2),x(3),x(4),x(5),x(6),x(7),
x(8),g);
END　structural;