Автор: В статье будет рассмотрено понятие и применение Generic в языке VHDL, а также научимся использовать их на практике.
Статья:
Generic – это параметры, которые можно передавать модулям (entity) и их архитектурам в языке VHDL. Данный механизм позволяет изменять настройки модулей при их инстанцировании, что делает конструкцию более гибкой и масштабируемой.
Generic являются общими для всего модуля и задаются в entity вместе с портами. Пример объявления generic в entity:
«`
entity example_module is
generic (
DATA_WIDTH : positive := 8
);
port (
clk : in std_logic;
data_in : in std_logic_vector(DATA_WIDTH-1 downto 0);
data_out : out std_logic_vector(DATA_WIDTH-1 downto 0)
);
end entity example_module;
«`
В данном примере задается generic параметр DATA_WIDTH, который имеет положительное значение 8 по умолчанию. Данный параметр необходим для регулирования ширины данных, которые будут обрабатываться модулем.
Далее, в архитектуре модуля параметры generic могут использоваться в портах, процессах, сигналах и других конструкциях. Пример использования generic в архитектуре:
«`
architecture example_arch of example_module is
begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
data_out <= data_in;
end if;
end process;
data_out <= std_logic_vector(unsigned(data_in) * 2);
end architecture example_arch;
«`
В данном примере generic параметр DATA_WIDTH используется для создания сигналов data_in и data_out. Также, используя этот параметр, можно производить различные операции над данными, например, в данном случае умножение на 2.
Для передачи значений в generic параметры необходимо при инстанцировании модуля указывать их значения. Пример инстанцирования модуля:
«`
module_inst : example_module
generic map(DATA_WIDTH => 16)
port map(clk => clk_signal, data_in => in_signal, data_out => out_signal);
«`
В данном примере при инстанцировании модуля значения generic параметра DATA_WIDTH передаются как map. Благодаря такому подходу можно создавать универсальные модули, которые при необходимости можно легко настраивать на конкретные задачи.
Использование generic в VHDL является мощным инструментом и позволяет значительно упростить процесс создания и настройки модулей. Однако, необходимо понимать, что использование generic может замедлить работу модуля в случае часто изменяющихся значений. Кроме того, при изменении параметров generic может потребоваться доработка модуля и его тестирование.
Таким образом, зная что такое generic в VHDL и как их использовать, можно значительно упростить процесс создания и настройки модулей, что в свою очередь позволит быстрее и эффективнее решать задачи на языке VHDL.
