为什么我们在VHDL中使用函数

Question

与实体相比,函数显然不那么冗长.但它意味着许多缺点,包括:

• 没有通用关键字等效
• 只有一个输出可能

似乎可以递归调用函数.可能不是实体的情况吗？如果是这样,除了美学目的之外,还有什么理由使用功能吗？

Answer 1

函数不能直接创建硬件 - 它们必须存在于体系结构中才能这样做.没有什么可以阻止你将所有功能放入function(或procedure)然后只是在一个内部调用它process.

关于你的其他一些观点:

• 使用过程,您可以拥有多个inout或out参数.

• 实体可以递归...考虑:

  entity recurse is
      generic (
          depth : integer := 1;
          param : integer := 3);
      port (
          a : in  integer;
          b : out integer);
  end entity recurse;
  
  architecture a1 of recurse is   
      signal c : integer;
  begin
      c <= a + 1;
      bottom: if depth = param generate
          b <= a + 1;
      end generate bottom;
  
      mid:if depth /= param generate
          recurse_1: entity work.recurse
              generic map (
                  param => param,
                  depth => depth+1)
              port map (
                  a     => c,
                  b     => b);
      end generate mid;
  end architecture a1;
  

不是很有用,但它合成和模拟就好了.

• 最后,当然你只是将功能用于审美目的(假设你将可维护性和可读性包含在美学的定义中,大多数编程类型都根据我的经验进行).您只使用枚举类型,实体,记录和许多其他语言功能来实现"审美目的".甚至装配助记符也很美观!也许应该回到切换DIP开关:)

Answer 2

vhdl中的函数使代码易于维护和读取.通常架构非常大,而在调试时如果某些东西不起作用,您可以轻松找到有问题的功能并更正它,而无需分析整个架构体.

在小代码的情况下,它是无用的,但在更大的机器中,如果你认为它的功能明智,它会让你更好地理解.

这没有规则所以欢迎所有评论.

简而言之:功能的优点是

• 超载
• 运营商定义
• 因此,运营商超载
• 更好的代码结构

Answer 3

我可以看出为什么你感到困惑,另一个好问题是为什么有程序和功能.(VHDL有时看起来很不优雅!)

话虽这么说,我一直使用程序和函数,尽管大多数都在测试平台中.例如,对于防火墙系统的测试平台,我做了一段时间后,我编写了一个程序pd_tb_send_udp_packet(),我在主进程中反复使用,例如,

pd_tb_send_udp_packet("10.10.10.2", 1234, false);
pd_tb_send_udp_packet("10.10.10.1", 1234, true);
pd_tb_send_udp_packet("10.10.10.1", 1235, false);
pd_tb_send_udp_packet("ff02:100::1", 1234, false);
pd_tb_send_udp_packet("ff02:101::1", 1234, true);

此过程生成带有给定addr/port的随机UDP数据包,并将其发送到防火墙系统,然后根据最终的布尔参数测试是否转发.以下是它的第一行,我使用库中的函数:

if f_atvtb_is_ipv6_addr(dest_ip_addr) then
  v_ipv6 := true;
  v_ipv6_addr := f_atvtb_ipv6_addr(dest_ip_addr);
else
  v_ipv6 := false;
  v_ipv4_addr := f_atvtb_ip_addr(dest_ip_addr);
end if;

后两者分别从字符串输入返回128和32位std_logic_vectors.

虽然我可以在不使用程序和功能的情况下完成所有这些,但它肯定会更加混乱.