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1、1、静态特性二极管加正向电压时导通，伏安特性很陡，压降很小（硅管：0.7V，锗管0.3V），可以近似看作是一个闭合的开关二极管加反向电压时截止，截止后的伏安特性具有饱和特性（反向电流几乎不随反向电压的增大而增大）且反向电流很小（nA级），可以近似看作是一个断打开的开关伏安特性0uDiD导通时的等效电路截止时的等效电路+-+一、二极管的开关特性一、二极管的开关特性第1页/共54页存储时间2、动态特性当uD 为一矩形电压时电流波形的不够陡峭（不理想）tt00渡越时间漏电流iDuDuDiD上升时间二极管VD的电流的变化过程上升时间：二极管从截止到导通所需的时间。VDR反相恢复时间：二极管从导通到截止
2、所需要的时间，等于存储时间渡越时间，其值远远大于上升时间，二极管的速度主要取决于反相恢复时间。第2页/共54页在数字电路中工作在饱和区或截止区开关状态。下面以NPN硅管为例进行分析iCuouOuiiBTRcRBUCC二、三极管的开关特性二、三极管的开关特性ui =uiL0iB =0ic0uo uccui =uiHiB iC/Uo=ucES 0三极管开关等效电路ube 0.7VS闭合ube 0.7VS断开S定义饱和深度：定义饱和深度：临界饱和基极电流：临界饱和基极电流：可靠饱和条件为：可靠饱和条件为：i iB BI IBSBS1 1、三极管的开关特性、三极管的开关特性第3页/共54页2 2、三极
3、管的动态开关特性、三极管的动态开关特性当基极施加一矩形电压当基极施加一矩形电压u uI I时时截止到饱和所需的时间称为开启时间截止到饱和所需的时间称为开启时间t tonon，它基本上，它基本上由三极管自身决定。由三极管自身决定。iCuCEuIiBTRcRBUCCuOi iC C、u uOO波形不够陡峭，波形不够陡峭，i iC C、u uOO滞后于滞后于u uI I，即三极管，即三极管在截止与饱和状态转换需要一定的时间。这是由三在截止与饱和状态转换需要一定的时间。这是由三极管的结电容引起的，内部载流子的运动过程比较极管的结电容引起的，内部载流子的运动过程比较复杂。复杂。u uI I i iC C
4、 u uOO U UIL IL U UIL IL I ICSCS 0 0 U Ucccc U UCESCES t tonont toffoff饱和到截止所需的时间称为关闭时间饱和到截止所需的时间称为关闭时间t toffoff，它与饱和深度，它与饱和深度S S有直接关系，有直接关系，S S越大越大t toffoff越长。越长。第4页/共54页3.2 TTL集成逻辑门第5页/共54页工作原理：工作原理：（1 1）当当A A、B B、C C全全接接为为高高电电平平5V5V时时，二二极极管管D D1 1D D3 3都都截截止止，而而D D4 4、D D5 5和和T T导通，且导通，且T T为饱和导通，
5、为饱和导通，V VL L=0.3V=0.3V，即输出低电平。，即输出低电平。（2 2）A A、B B、C C中中只只要要有有一一个个为为低低电电平平0.3V0.3V时时，则则V VP P1V1V，从从而而使使D D4 4、D D5 5和和T T都截止，都截止，V VL L=V VCCCC=5V=5V，即输出高电平。，即输出高电平。所以该电路满足与非逻辑关系，即：所以该电路满足与非逻辑关系，即：一、一、DTLDTL与非门与非门第6页/共54页1 1、TTLTTL与非门的基本结构与非门的基本结构输入级输输入入级级由由多多发发射射极极晶晶体体管管T T1 1和和基基极极电电组组R Rb1b1组成。组
6、成。多发射极三极管在功能上相当于三个三极管的并联运用。5VbceCeBeAbceCeBeA二、二、TTLTTL与非门与非门第7页/共54页中间级中间级是放大级，由中间级是放大级，由T T2 2、R Rc2c2和和R Re2e2组成组成.输出级输出级：由输出级：由T T3 3、T T4 4和和R Rc4c4、D D组成组成T3T3、T4T4在输入信号的作用下，轮流导通，一个导在输入信号的作用下，轮流导通，一个导通，另一个截止。叫做推拉输出级。通，另一个截止。叫做推拉输出级。第8页/共54页2 2TTLTTL与非门的逻辑关系与非门的逻辑关系（1 1）输入全为高电平）输入全为高电平3.6V3.6V时
7、。时。实实现现了了与与非非门门的的逻逻辑辑功功能之一：能之一：输输入入全全为为高高电电平平时时，输输出为低电平。出为低电平。由于由于T T2 2饱和导通，饱和导通，V VC2C2=1V=1V。T T4 4和二极管和二极管D D都截止。都截止。由于由于T T3 3饱和导通，输出电压为：饱和导通，输出电压为：V VOO=V VCES3CES30.3V0.3V第9页/共54页该发射结导通，该发射结导通，V VB1B1=1V=1V。T T2 2、T T3 3都截止。都截止。（2 2）输入有低电平）输入有低电平0.3V 0.3V 时。时。实现了与非门的逻辑实现了与非门的逻辑功能的另一方面：功能的另一方面
8、：输入有低电平时，输入有低电平时，输出为高电平。输出为高电平。忽忽略略流流过过R RC2C2的的电电流流，V VB4B4V VCCCC=5V=5V。由于由于T T4 4和和D D导通，所以：导通，所以：V VOOV VC CC C V VBE4BE4 V VD D =5 =5 0.7 0.7 0.7=3.60.7=3.6（V V）综综合合上上述述两两种种情情况况，该该电电路路满满足足与与非非的的逻逻辑辑功功能，即：能，即：1V0.4V下一页前一页退出第10页/共54页3 3、TTLTTL与非门提高工作速度的原与非门提高工作速度的原理理（1 1）采用多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程。）采用
9、多发射极三极管加快了存储电荷的消散过程。当输入全接当输入全接3.6V3.6V时：时：Vb1=1.4V时：T1管集电结，T2管发射结导通。正向驱动电流很大，T2管快速饱和。当输入中有一个由当输入中有一个由 基极电流i b1流向低电平输入端。多射极管工作放大状态放大状态。i i c1c1 =i i b1b1=-i =-i b2b2 -i-i b2 b2 是是T T2 2管的反向驱动电流。管的反向驱动电流。使使T T2 2管快速截止，缩短了开关时管快速截止，缩短了开关时间。间。多射极管的优点多射极管的优点：对T2管提供很大的反向驱散电流，使T2 管很快由饱和转变为截止。T T1 1R R1 1R R
10、C C3.6V3.6VT T2 2V VCCCC下一页前一页退出第11页/共54页（2 2）采用了推拉式输出级）采用了推拉式输出级当当T4T4、D D导导通通时时，射射极极输输出出，输输出阻抗小出阻抗小；当当T3T3导导通通时时，T3T3为为深深度度饱饱和和，输输出出阻阻抗抗也也小小小小；故故TTLTTL电电路路的的负负载载能能力力强强，当当遇遇到到容容性性负负载载是是，其其冲冲放放电电速速度快度快。另另当当T2T2截截止止时时，T4T4饱饱和和，这这样样导导致致T3T3上上由由一一个个很很大大的的瞬瞬时时大大集集电电极极电电流流，促促使使T3T3迅迅速速退退出出饱饱和和状状态态转向截止。转向
11、截止。下一页前一页退出第12页/共54页三、三、TTLTTL与非门的主要外部特性与非门的主要外部特性1 1、电压传输特性、电压传输特性 输出电压随输入电压变化的关系曲线。V VI I 从0开始增加，测量相应的输出电压。VO=f(VI)V VI I 0.6V 0.6V以前：以前：T1深饱和，T2、T4截止，VO=3.6 V电路处于关态，对应a、b段截止区截止区。=0.1+VI 0.7VVC1=Vces1+VI测试电路测试电路截止区截止区T1T2T3T4D4V VCCCC(5V)(5V)F FV VI Ia ab b电压传输特性电压传输特性V VOO/V/V3 32 21 10 0V VI I/V
12、/V第13页/共54页VO随VI的增加而线性下降，对应曲线b、c段，叫做线性区线性区。VI i C2R2 VO0.1+0.6 VC1 0.1+1.3T1深饱和,T2导通，T4截止0.6V V0.6V VI I 1.3V 1.3V 1.3VT1 仍深饱和,T4开始导通，VO急剧下降。随着随着V VI I的继续增加：的继续增加：T3、D4趋向截止T2、T4趋向饱和 电路由关态转向开态，对应于曲线c、d段叫做转折区转折区。V VI I继续增加：继续增加：T2、T4 饱和T3、D4 截止T1 倒置VO=Vces4=0.3 V电路进入稳定开态。测试电路测试电路电压传输特性电压传输特性转折区转折区T1T2
13、T3T4D4V VCCCC(5V)(5V)F FV VI IV VI I/V/VV VOO/V/V3 32 21 10 0a ab bc cd de e第15页/共54页输出高电平：输出高电平：V VOHOH=3.6V=3.6V1 1）、输出电平）、输出电平:输出低电平：输出低电平：V VOLOL=0.3V=0.3V 由于器件制造的非一致性，输出的高、低电平略有不同，因此，规定输出额额定逻辑电平定逻辑电平为：即当输入为低电平时电路的输出电平即当输入为高电平时电路的输出电平逻辑高电平为：逻辑高电平为：3V3V逻辑低电平为：逻辑低电平为：0.35V0.35V电压传输特性电压传输特性V VOO/V/
14、V3 32 21 10 0a ab bc cd de e第16页/共54页V VI I/V/VV VOO/V/V3 32 21 10 0V VOFFOFFV VththV VONONV VIHIHa ab bc cd de e2 2）、开门电平）、开门电平V Vonon、关门电平、关门电平 V V offoff 、阈值电平阈值电平V V t ht h:在保证输出为额定低电平（0.35V)条件下的输入高电平值，即输入高电平的下限值输入高电平的下限值。称为开门电平VON。一般 V V on on 1.8V1.8V。关门电平关门电平 V V offoff:在保证输出为额定高电平（3V)的90%（2.
15、7V)条件下，允许输入低电平的上限值允许输入低电平的上限值。称为关门电平Voff。一般 V off 0.8V。开门电平开门电平 V V onon:V V IHIH V V onon:输出低电平时，保证：输出低电平时，保证：V V I LI L V V offoff:输出高电平时，保证：输出高电平时，保证：阈值电平阈值电平V V t h t h:转折区中点所对应的输入电压。V t h 1.4V是作为T3D4、T2T4导通和截止的分界线。即当VI1.4V输出为VOL.第17页/共54页3 3）抗干扰能力）抗干扰能力 在输入信号中叠加干扰信号，电路能否满足输入、输出关系。用噪声容限噪声容限来衡量。输
16、入低电平噪声容限：输入低电平噪声容限：如果：VI=V I L+正向干扰正向干扰 V V offoff所以：输入低电平时噪声容限：噪声容限：V VNLNL=V=V offoff-V -V I LI L不能保证输出为高电平。不能保证输出为高电平。即：关门电平与逻辑低电平（0.35V)之差。称为电路的下限抗干扰容限，或低电平噪声容限，记为VNL第18页/共54页输入高电平噪声容限：输入高电平噪声容限：VI=V I H+负向干扰负向干扰 V V onon所以：输入高电平时噪声容限：噪声容限：不能保证输出为低电平。不能保证输出为低电平。V VNHNH=V=V IHIH-V -V onon 逻辑高电平的最
17、低值(2.7V)与开门电平之差，称为电路的上限抗干扰容限。或高电平噪声容限。记为VNH。如果：第19页/共54页T1T2T3T4D4V VCCCC(5V)(5V)F FV VI ImAmA1 1）输入特性）输入特性输入电流和输入电压之间的关系。输入电流和输入电压之间的关系。i i I I =f(V=f(VI I)首先规定电流方向：流入输入为正流入输入为正流出输入为负流出输入为负当：VI为低电平时：T1深饱和，T2、T4截止i I电流流出输入端输入短路电流 IIS:测试电路测试电路输入特性曲线输入特性曲线2 2、TTLTTL与非门输入特性与非门输入特性输入低电平电流 IIL:VI0 V时的输入电
18、流称为：输入为低电平对应的电流,约为1mA。第20页/共54页T1T2T3T4D4V VCCCC(5V)(5V)F FV VI ImAmAT2、T4饱和T1 倒置 输入电流方向发生变化，从流出输入端变为流入输入端。称为输入漏电流。输入高电平电流：IIH 40A测试电路测试电路输入特性曲线输入特性曲线i I输入高电平电流 IIH:当输入为高电平时第21页/共54页则则:V:V I LI L R O ff 则不能保证输出为高电平V Vi i正比于正比于R Ri i当当R Ri i比较小时比较小时若要求输出为高电平若要求输出为高电平T T2 2 、T T4 4截止截止第22页/共54页继续增大继续增
19、大R RI I值，当：值，当：1.4V 1.4VVO=VOL=0 V可求出 R Ri i2.5K2.5K叫做开门电阻，开门电阻，用R o n表示 即：RI R o n 时：相当于输入端接相当于输入端接 高电平高电平“1 1”，VO=VOL=0 V 一般取R o n 510KT1T2T3T4D4V VCCCC(5V)(5V)F FV VI IRI负载特性负载特性V VI IR RI I/K/K0 01.4V1.4VTTL电路输入端悬空、开路，相当于接高电平第23页/共54页全悬空相当于输入接高电平“1”。防干扰，将空脚通过电阻接电源将空脚和其它输入脚接在一起&F FR R&F FA AB BV
20、VCCCC&F FA AB B第24页/共54页RI R O ffRI R o nRI R O ffRI R o n或非门输入端或非门输入端有一个有一个“1 1”，或非门封锁。或非门封锁。与非门输入端有一个与非门输入端有一个“0 0”，与非门封锁。，与非门封锁。或非门输入端或非门输入端有一个有一个“0 0”，或非门开放，或非门开放。与非门输入端与非门输入端有一个有一个“1 1”，与非门开放。与非门开放。&100100A AB BF F&10K10KA AB BF F1560560A AB BF F15K5KA AB BF F第25页/共54页T1T2T3T4D4V VCCCC(5V)(5V)F
21、 Fi I输出电压和输出电流之间的关系输出电压和输出电流之间的关系V VOO =f(=f(i i o o)。当输出为低电平时：当输出为低电平时：T4饱和，负载电流为灌入电流负载电流为灌入电流。其饱和等效电路和输出特性分别为：1020 当灌入电流增加时T4的饱和程度要减轻，输出低电平随灌入电流的增加而略有增加。当灌入电流继续增加，使T4管脱离饱和进入放大。T4管输出低电平会随灌电流的增加而加大，如图AB段。在正常工作时，不允许工作于AB段。把允许把允许灌入输出端的电流定义为灌入输出端的电流定义为输出低电平电流输出低电平电流I IOLOL，RO3 3、TTLTTL与非门输出特性与非门输出特性1)1
22、)低电平输出特性低电平输出特性第26页/共54页 与非门处于关态，T3、D4导通，T4截止，负载电流为拉负载电流为拉电流电流。其等效电路和输出特性分别为：等效输出电阻为T3管射极输出电阻，即RO=100 从输出特性可以看出，当输出拉电流IO增加，会引起输出高电平下降。100T3R2R4RLD4V VCCCCV VOOV VOHOHRO2)2)高电平输出特性高电平输出特性把允许拉出输出端的电流定义为把允许拉出输出端的电流定义为输出高电平电流输出高电平电流I IOHOH。第27页/共54页4 4、TTLTTL与非门的带负载能力与非门的带负载能力1 1）输入低电平电流）输入低电平电流I IILIL与
23、输入高电平电流与输入高电平电流I IIHIH输入低电平电流输入低电平电流I IILIL是指当门电路的输入端接低是指当门电路的输入端接低电平时，从门电路输入端流出的电流，约为电平时，从门电路输入端流出的电流，约为1mA1mA。产品规定产品规定I IIL IL1.6mA1.6mA。输入高电平电流输入高电平电流I IIHIH是指当门电路的输入端接高电平时，流入输入端的电是指当门电路的输入端接高电平时，流入输入端的电流。流。产品规定：产品规定：I IIHIH40uA40uA。第28页/共54页 灌电流负载灌电流负载当驱动门输出低当驱动门输出低电平时，电流从负载门灌入驱动电平时，电流从负载门灌入驱动门。
24、门。2 2）带负载能力）带负载能力 当负载门的个数增加，当负载门的个数增加，灌电流增大，会使灌电流增大，会使T T3 3脱脱离饱和，输出低电平升离饱和，输出低电平升高。因此，把允许灌入高。因此，把允许灌入输出端的电流定义为输出端的电流定义为输输出低电平电流出低电平电流I IOLOL，产品产品规定规定I IOLOL=16mA=16mA。由此可。由此可得出得出:NNOLOL称称为为输输出出低低电电平平时时的的扇扇出出系系数。数。第29页/共54页 拉电流负载拉电流负载当驱动门输当驱动门输出高电平时，电流从驱动门拉出高电平时，电流从驱动门拉出出,流至负载门的输入端。流至负载门的输入端。NNOHOH称
25、为输出高电平时的扇出系数。称为输出高电平时的扇出系数。产品规定产品规定:I IOHOH=0.4mA=0.4mA。由此可得出：由此可得出：拉拉电电流流增增大大时时，R RC4C4上上的的压压降降增增大大，会会使使输输出出高高电电平平降降低低。因因此此，把把允允许许拉拉出出输输出出端端的的电电流流定定义义为为输输出高电平电流出高电平电流I IOHOH。一一般般NNOLOLNNOHOH，常常取取两两者者中中的的较较小小值值作作为为门门电电路路的扇出系数，用的扇出系数，用NNOO表示。表示。第30页/共54页 平均延迟时间的大小反映了TTL门的开关特性，主要说明门电路的工作速度。晶体管作开关应用时，存
26、在着延迟时间td，存储时间ts，上升时间tr，下降时间tf。在集成门电路中由于晶体管开关时间的影响，使输出和输入之间存在延迟。平均延迟时间为：即存在导通延迟时间tPHL和截止延迟时间tPLH。第31页/共54页+5V+5VR R4 4R R2 2T T3 3T T4 4T T5 5R R3 3与非门与非门1 1 截止截止与非门与非门2 2 导通导通U UOHOHU UOLOLi i+5V+5VR R4 4R R2 2T T3 3T T4 4T T5 5R R3 31 1、集电极开路的与非门、集电极开路的与非门（1 1）问题的提出）问题的提出i i 功耗功耗 T T4 4热击穿热击穿U UOL
27、OL 与非门与非门2 2：不允许直接不允许直接“线与线与”与非门与非门1 1：三、三、OCOC门、三态门门、三态门第32页/共54页（2）集电极开路（OC）门 以集电极开路的反相器为例，就是原反相器去掉T3、D2，T4的集电极内部开路。R4T3D2AUCCR1T4R3D1T1T2YR2U UCC2CC2RL1 1AYOC反相器符号这样就可以带一些小型的继电器。实际上这种电路必须接上拉负载才能工作，负载的电源UCC2一般可工作在1224V。三、三、OCOC门、三态门门、三态门第33页/共54页输出低电平为0.3V（T4饱和），输出的高电平接近UCC2（T4截止）。AUCCR1T4R3D1T1T2
28、YR2U UCC2CC2RL输入、输出的电平不一致，这种功能叫电平电平转换转换。OC与非门输出并联后，所实现的逻辑功能是：YU UCC2CC2RLABCD（3）OC门的应用这种功能叫线与线与。线与电平转换 线与第34页/共54页2、三态（TS）门 三态门是指输出除了高、低电平，还有一个状态：高阻。当 当叫做使能端，低电平有效现以一个三态反相器为例介绍 D1、D2截止，实际上普通的反相器，实现正常的反相功能。时 D1、D2 导通，迫使T2、T3、T4都截止，输出端就呈现高阻状态 时使能端也有高电平使能的 1ENAYUCCYR4T3D2AR1T4R3T1T2R2D2D11EN三态反相器符号第35页
29、/共54页三态门的典型应用 分时控制电路依次使三态门G1、G2 G7使能（且任意时刻使能一个），就将D1、D2 D7（以反码的形式）分时送到总线上 1EN 1EN 1EN分时控制电路D0D1D7G0G1G7在一些复杂的数字系统中（如计算机）为了减少各单元电路之间的连线，使用了“总线”0 1 11 0 11 1 0总线第36页/共54页双向传输数据线当G1使能，G2高阻时当时G2使能，G1高阻 1EN1G1G21ENAB/BABAX数据从A到B数据从B到A X01 01第37页/共54页3.3 CMOS门电路第38页/共54页VNDSGSDGVP一、一、MOSMOS管的开关特性管的开关特性PMO
30、S管管NMOS管管UGSID0UT当uGS UT 时，MOS管工作在夹断区开启电压截止时漏源间的内阻ROFF很大，可视为开路UGSIDNMOS管 UGSUT MOS管夹断PMOS管 USG UT 时，MOS导通UGSID导通时漏源间的内阻RON约在1K以内，且与UGS有关（UGS RON）DGSCRON第40页/共54页uI=0V时，T1导通，T2截止，输出与输入之间为逻辑非非的关系 uI=UDD时，T1截止，T2导通，T1为增强型PMOS，T2为增强型NMOS静态时T1、T2总是有一个导通而另一个截止谓互补状态，所以把这种电路结构形式称为互补MOS（Complementary-Symmete
31、ry MOS，简称CMOS）。工作在互补状态，流过T1、T2 的静态电流极小，静态功耗极小静态功耗极小,这是这是CMOSCMOS电路最电路最突出的一大优点突出的一大优点 T1T2UDDuIuoD1D2uO UDD uO0二、二、CMOCMO反相器反相器 UDD 2UT 第41页/共54页1、电压传输特性及噪声容限uiuo0传输特性特性很陡，阈值电压，从而获得了更大的输入噪声容限，UDD/2UDDUDD增大时的特性曲线2、输入特性 在正常情况下，其输入电流不大于1A。且随着电源电压（5-15V）提高而增大。阈值电压三、三、CMOSCMOS反相器的特性曲线反相器的特性曲线3、输出特性在UDD5V时
32、，且输出电流不超出允许范围时，UOH0.95UDD；UOL0.05V。T1T2UDDuIuoD1D2第42页/共54页1、其他逻辑功能的CMOS门电路在CMOS门电路的系列产品中，除了反相器外常用的还有与门、或门、与非门、或非门、与或非门、异或门等 2、漏极开路的门电路（OD门）如同TTL电路中的OC门那样，CMOS门的输出电路结构也可做成漏极开路（OD）的形式。其使用方法与TTL的OC门类似 四、其他类型四、其他类型CMOSCMOS门电路门电路第43页/共54页3、CMOS传输门和双向模拟开关 C和若C=0（0V），若C=1（UDD），是一对互补的控制信号。T1的底衬接UDD、T2的底衬接地
33、，这时源极、漏极是可以互换的，输入、输出也可以互换，即是双向传输的。（UDD）时，T1、T2均截止，输入与输出之间呈高阻态（ROFF109），传输门截止。输入在0 UDD 之间T1、T2 总有一个导通，输入与输出之间呈低阻态（RON1K），传输门导通。（0V）时，TGuo/uiui/uoCCT1T2UDDCCuo/uiui/uo第44页/共54页利用传输门可以组合成各种复杂的逻辑电路 传输门的另一个重要用途是做模拟开关，用来传输连续变化的模拟电压信号。模拟开关广泛用于多路模拟信号的切换，如电视机的多路音频、视频切换。TGuo/uiui/uoC1C常用的模拟开关有CC4066四路双向模拟开关，在
34、UDD=15V时的导通电阻RON240，且基本不受输入电压的影响。这一点是无法用一般的逻辑门实现的，模拟开关的基本电路是由传输门和反相器组成的。目前精密的CMOS双向模拟开关的RON10（如MAX312、313、314）。第45页/共54页3.4 VHDL描述逻辑门电路第46页/共54页一、一、VHDLVHDL的基本组的基本组成成 VHDLVHDL可可以以把把任任意意复复杂杂的的电电路路系系统统视视作作一一个个模模块块，一一个个模模块块可可主主要要分分为为三三个个组组成成部分：程序包语句、实体及实体声明语句其、结构体描述语句。部分：程序包语句、实体及实体声明语句其、结构体描述语句。第47页/共
35、54页LIBRARYLIBRARY ieee;ieee;USE USE ieee.std_logic_1164.all;ieee.std_logic_1164.all;1 1、参数部分、参数部分程序包程序包程序包程序包IEEEIEEE标准的标准程序包标准的标准程序包设计者自身设计的程序包设计者自身设计的程序包设设计计中中的的子子程程序序和和公公用用数数据据类类型型的集合的集合调用数据类型标准程序包的调用数据类型标准程序包的VHDLVHDL语言描述语言描述注意：注意：设置在设置在VHDLVHDL程序的前面，表示以后在实体或结构体中要用到数据类程序的前面，表示以后在实体或结构体中要用到数据类型包中
36、的数据类型。型包中的数据类型。调用程序包调用程序包语句语句标标准准程程序序包包定定义义程程序序包包第48页/共54页 实体部分主要描述电路的输入、输出端口，包括端口的的名称、类型等。实体部分主要描述电路的输入、输出端口，包括端口的的名称、类型等。2 2、接口部分、接口部分设计实体：设计实体：ENTITY ENTITY 实体名实体名 IS IS PORTPORT(端口名端口名:类别类别 信号类型信号类型;END END 实体名实体名;1 1）实体描述基本格式：）实体描述基本格式：端口名端口名:类别类别 信号类型）信号类型）;2 2）端口的类别）端口的类别3 3）信号类型：）信号类型：OUTOUT
37、：输出输出INOUTINOUT：双向双向BUFFERBUFFER：输输出出，但但可可以以被被实实体体本本身再输入。身再输入。BIT:BIT:取值只有取值只有0 0、1 1BIT_VECTOR:BIT_VECTOR:取取值值为为一一组二进制值组二进制值ININ：输入输入Std_logic:Std_logic:取值为取值为0 0和和1 1第49页/共54页ENTITYENTITY kxor kxor IS IS PORTPORT(a1,b1:(a1,b1:ININ std_logic;std_logic;c1:c1:OUTOUT std_logic);std_logic);kxorkxora1a1
38、b1b1c1c1ENDEND kxor;kxor;例例 2 2写出一个两输入端、一个输出端电路的实体描述部分写出一个两输入端、一个输出端电路的实体描述部分第50页/共54页3 3、描述部分、描述部分结构体：结构体：结构体部分主要描述电路的内部结构或功能。结构体部分主要描述电路的内部结构或功能。ARCHITECTURE ARCHITECTURE 结构体名结构体名 OFOF 实体名实体名 IS ISBEGIN BEGIN ENDEND 结构体名结构体名;结构体基本格式。结构体基本格式。声明部分声明部分 内部信号名和信号类型内部信号名和信号类型 描述部分描述部分 描述结构体的功能描述结构体的功能第5
39、1页/共54页ARCHITECTURE kxor_arc OF kxor IS例例3 3BEGIN c1=(NOT a1 AND b1)OR(a1 AND NOT b1);END kxor_arc;a1b1c1kxora1b1c1第52页/共54页4 4、仿真、仿真1 1）建立文本输入文件，保存该文件，文件主名应与实体名一致，扩展名为）建立文本输入文件，保存该文件，文件主名应与实体名一致，扩展名为VHDVHD2 2）将工程设置成当前工程）将工程设置成当前工程File File Project Project set project to current fiel set project to current fiel3 3）编译）编译compilercompiler4 4）建立与之对应的波形文件）建立与之对应的波形文件 建立空白波形文件建立空白波形文件 选定输入、输出引脚选定输入、输出引脚 NODE NODE enter node from SNF enter node from SNF 确定输入信号波形，仿真时间确定输入信号波形，仿真时间 5 5）仿真）仿真simulatorsimulator 保存波形文件保存波形文件第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页