是否可以多次使用信号而不是硬编码值？

Question

我是一名学习VHDL的学生,并且有一个非常基本的问题.

我已经读过,信号分配不会立即发生.所以以下内容不会按预期工作:

x <= y;
z <= not x;

所以我理解分配不是立即/不按顺序发生,但我有一个关于将信号传递给实体的问题.假设我有以下代码:

architecture struct of mips is
begin
    controller: entity work.controller port map(opD         => instrD(31 downto 26),          
                                                functD      => instrD(5 downto 0));   

    datapath:   entity work.dataPath port map(opD         => instrD(31 downto 26),                      
                                              functD      => instrD(5 downto 0));

end;

我习惯于尝试避免代码重复和其他语言的硬编码,因此上面代码中的硬编码opD和functD值很困扰我.

我想知道的是,如果我可以将这些值分配给内部信号,如下所示:

architecture struct of mips is
    signal opD:    STD_LOGIC;
    signal functD: STD_LOGIC;
begin
    signal opD    <= instrD(31 downto 26);
    signal functD <= instrD(5 downto 0);

    controller: entity work.controller port map(opD         => opD,          
                                                functD      => functD);

    datapath:   entity work.dataPath port map(opD         => opD,                      
                                              functD      => functD);    
end;

这是否会按预期工作(即工作与上面的代码块完全相同),或者是否会因使用信号导致两个代码块功能不同而导致某种"延迟"？

Answer 1

我已经读过,信号分配不会立即发生.

这是事实,但我认为你错过了一个重要的观点,即知道它们何时发生.当生成它们的进程遇到wait语句或结束时(由于在进程结束时对进程敏感性列表存在隐式等待),信号会更新.

因此,如果您将它放在一个时钟进程中,那么您的示例将无法像您期望的那样工作,但在具有正确灵敏度列表的组合过程中完全有效.

architecture rtl of example is
    signal y_r : std_logic;
    signal z_r : std_logic;
    signal y   : std_logic;
    signal z   : std_logic;
 begin
    y <= x; -- immediately updated when x changes
    z <= not y; -- immediately updated when y changes, equivalent to z <= not x

    process(clk)
    begin
        if rising_edge(clk) then
            y_r <= x; -- y is updated when the clock rise, once this process finishes
            z_r <= not y_r; -- y still have the value it had when the process started executing
         end if;
    end process;
end architecture rtl;

因此,除了语法错误之外,您的最后一个示例将按预期工作.有一个简洁的语法,更好的恕我直言,但:

architecture struct of mips is
    alias opD is instrD(31 downto 26);
    alias functD is instrD(5 downto 0);
begin

    controller: entity work.controller port map(opD         => opD,          
                                                functD      => functD   

    datapath:   entity work.dataPath port map(opD         => opD,                      
                                              functD      => functD;     
end;