VHDL语言教程(精华)
VHDL语言的简化教程pdf,通过文档可以全面了解VHDL的语法。VHDL概述:●●●●ⅤHDL→Ⅴ HSIC Hardwarter Description LanguageⅤHSIC→Ⅴ ery High speed integrated circuitVHDL是美国国防部在20世纪80年代初为实现其高速集成电路硬件ⅤHSIC计划提出的描述语言;IEEE从1986年开始致力于ⅤHD标准化工作,融合了其它ASIC芯片制造商开发的硬件描述语言的优点,于93年形成了标准版本( IEEE std1164)。1995年,我国国家技术监督局推荐ⅤHDL做为电子设计自动化硬件描述语言的国家标准。●●●●VHDL优点●●0覆盖面广,系统硬件描述能力强,是一个多层次的硬件描述语言;VHDL语言具有良好的可读性,既可以被计算机接受,也容易被人们所理解;ⅤHDL语言可以与工艺无关编程;VHDL语言已做为一种IEEE的工业标准,便于使用、交流和推广。VHDL语言的不足之处设计的最终实现取决于针对目标器件的编程器,工具的不同会导致综合质量不一样31VHDL语言基础●●●●3.1.1标识符( Identifiers)●●0标识符用来定义常数、变量、信号、端口、子程序或参数的名字,由字母(A~z,a-z)、数字(0-9)和下划线()字符组成。要求:●首字符必须是字母未字符不能为下划线●不允许出现两个连续的下划线不区分大小写●ⅥHDL定义的保留字(关键字),不能用作标识符●标识符字符最长可以是32个字符。注释由两个连续的虚线(--)引导关键字(保留字)●●●●关键字( keyword)是VHDL中具有特别含义的单词,只●●0能做为固定的用途,用户不能用其做为标识符。BJ]0: ABS, ACCESS, AFTER, ALL, AND, ARCHITECTUREARRAY ATTRIBUTE. BEGIN. BODY BUFFER BUS CASECOMPONENT, CONSTANT, DISCONNECT, DOWNTO, ELSEELSIF END ENTITY EXIT. FILE. FOR. FUNCTIONGENERIC. GROUP IF INPURE. IN. INOUT. IS. LABELLIBRARY LINKAGE. LOOP MAP MOD. NAND. NEW. NEXTNOR NOT NULL. OF ON OPEN OR OTHERS OUTPACKAGE. POUT. PROCEDURE. PROCESS. PURE. RANGERECODE. REM REPORT RETURN ROL. ROR SELECTSHARED SIGNAL SLA SLL SRA SUBTYPE. THENTRANSPORT. TO. TYPE UNAFFECTED. UNITS UNTIL. USEVARIABLE WAIT. WHEN. WHILE. WITH. XOR XNOR3.1.2数据对象( Date Objects)●●●●数据对象包括常量、变量、信号和文件四种类型。常量 Constant常量是对某一常量名赋予一个固定的值,而且只能赋值一次。通常赋值在程序开始前进行,该值的数据类型则在说明语句中指明。Constant常数名:数据类型:=表达式Constant vcc:real:=5.0;-定义vcc的数据类型是实数,赋值为5.0VConstant bus width: integer:=8;-定义总线宽度为常数8常量所赋的值应和定义的数据类型一致;常量在程序包、实体、构造体或进程的说明性区域內必须加以说明。定义在程序包内的常量可供所含的任何实体、构造体所引用,定义在实体说明内的常量只能在该实体内可见,定义在进程说明性区域中的常量只能在该进程内可见。变量 ariable●●●●变量只能在进程语句、函数语句和过程语句结构中使用。变量的赋值是直接的,非预设的,分配给变量的值立即成为当前值,变量不能表达“连线”或存储元件,不能设置传输延迟量。变量定义语句Variable变量名:数据类型:=初始值;Variable count: integer0to255:=20;-定义counηt整数变量,变化范围0255,初始值为20。变量赋值语句:目标变量名:=表达式;x:=10.0;-实数变量赋值为10.0Y:=1.5+x;-运算表达式赋值,注意表达式必须与目标变量的数据类型相同A(3to6):=(“1101”);-位矢量赋值信号 Signa信号表示逻辑门的输入或输出,类似于连接线,也可以表达存/储元件的状态。信号通常在构造体、程序包和实体中说明。信号定义语句Signa信号名:数据类型:=初始值Signal clock:bit:=‘0’;-定义时钟信号类型,初始值为0Signa| count: BIT VECTOR(3 DOWNTO0);-定义 count为4位位矢量信号赋值语句:目标信号名
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大气湍流模型_.pdf
激光(Laser:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是光受激辐射放大的简称。原子受光子照射时不仅发生受激辐射同时还发生受激吸收。这两种过程是矛盾的。通常情况下吸收过程是主要的,受激辐射过程是次要的. 如果能够通过某种方法破坏粒子数的热平衡分布,受激辐射能量将大于吸收能量,受激过程将胜于吸收过程。这里E[v2]是单位为(m/s)2的速度平方平均值,离开地面高度h的单位为km,h的范围5~20km。近期实验证实了这个模型的近似合理性,并指出在儿百米以卜的近地面范围内,在白天Cn(h)≈C2()h43,在仅晚C2(h)≈C2()h23,另外Hal!发现8在草地覆盖面上空,Cn(h)≈C2()h3, Davidson发现海面上空C(h)≈C2()h23,1m≤h≤10m。一般m言,在近地面处C2的典型值从102m23(对于强湍流)到108m23(对于弱湍流)的范围内折射率功率谱密度折射率的随机起伏n1(r)主要是由温度空间分布中的随机微观结构而引起的,这种微观结构的起源则在于地球表面不同区域被太阳不同加热而引起的极大尺度的温度非均匀性,这种大尺度的温度非均匀性进而又引起大尺度的折射率非均匀性,它们最后被湍流风和对流冲碎,使非均匀性的尺度变得越来越小。湍流的大小范围通常从几毫米到几米,分别用内长度l和外长度L表示通常把大气折射率的非均匀性称为湍流“旋涡”,可以把他们想像成一些空气包,每个空气包鄞有一个特征的折射率。均匀湍流的功率谱密度Φ,(K)可以看成是尺度为L=2x/k,L=2x/和L,=2x/k的旋涡的相对丰度的一种量度。在各向同性湍流的情况下,Φ(K)仪是波数k的函数,k通过L=2x/k与旋涡大小L相联系。在 Kolmogorov关于湍流理论的终典工作的基础,普遍认为功率谱密度Φn(K)包括三个不同的区。对于很小的k=2n/L0(很大规模的尺寸)的区域叫输入区,在这个区域内谱的形状取决于特定的湍流是如何发生的,而且它通常是各向异性的。在这个区域被理论不能预言Φ(K)的数学形式。但当k大于某一临界波数λ时,Φ(K)的形状由制约着大湍流旋涡破碎为小旋涡的物理定律来决定。当k大于k0时,k0≈2x/,就进入了谱的惯性子区间。这里的Φn的形式可以由已确立的制约湍流的物理定律描述。由Kσ oImogoro湍流理论,Φ,为D(K)=0033C2k-1/32.5)当k达到了另一个临界值k的形式再次改变,这个区域叫耗散区,在这个区域里能量的耗散超过了动能。因此能量很小。所以,当k>k时,Φ很快下降。这里kn≈2π/l。 Tatarski川如下模型来概括k>k时Φn的快速下降:29C1994-2010ChinaAcademicJournalElcctronicPublishinghOusc.Allrightsrescrved.http://www.cnki.ncton(k)=0.033C, exp(k/km)(2.6)若选取kn=5.92/l,并且k>kn,上式是一个合理的近似。由式(25)和(2.6)所表示的谱在原点均偶不可积的极点,为了克服这种模型的缺点,常采用一种称为Ⅴ on karman谱的形式。这时谱近似地表示为0.033CΦ(k)≈(k2+k2)16 exp(- /km)Andrews提出了一个的近似谱8Φ(0.033 CR exp(-k2/k2)7/61+aQ2((k2+k2)16(28)k1k1其屮,a1=1.802,a2=0.254,k,-3.3/。注意,在a1=a2=0和作k=kn代换后Andrews模式简化为 Von karman谱;当k=l=0时,上式退化为(25)式。激光在大气中的传输方程假定大气的磁导率为常数,介电常量是随空间变化的。对于单色电磁波在地球大气中的传播,这时 Maxwell方程取以下形式l9V·H=0V×E=jboH(2.9)EOoEV·(EE)=0式(2.9)中,E是电场;H是磁场;a是角频率;而V矢量的分量为(O/ax,0/Cy,O/az)。把V×运算应用于式(29)的第二个方程,并将第二方程代入第三个方程,并考虑第四个方程,我们得到V·E+AHEE+V(E·Vlns)=0(2.10)这里代表以e为底的对数。波传播的局域速度即某点上的速度是(e)12,它也等于ch,式中,c是自由空间中的光速,而n是同一点上的局部折射率,因此u8=n/(2.11)由于和c是常数,有VIne=2vIn n(2.12)将式(2.11)和(2.12)代入式(210),得到C1994-2010ChinaAcademicJournalElcctronicPublishinghOusc.Allrightsrescrved.http://www.cnki.nct
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