VHDL如何将std_logic_vector与std_logic信号相加？

Question

我正在

douta   : in    std_logic_vector (3 downto 0);
doutb   : in    std_logic_vector (3 downto 0);
c0  : in    std_logic;
f1  : in    std_logic;
f0  : in    std_logic;
res : out   std_logic_vector (3 downto 0);

尝试构建一个简单的 ALU，该 ALU 提供的功能之一是 当

f1 and f0 both = 1 
res = douta plus b plus c0

我这样写

f1 = '1' and f0 = '1' then res <= douta + doutb + c0;

时，但显然它不会工作，因为 douta 和 doutb 的数据类型是 std_logic_vector 其中 co只是 std_logic

，我在编译时收到此错误，

' Error 603 line 34 : Incompatible types for arithmetic operator: LHS=std_logic_vector!18, RHS=std_logic

知道如何解决此问题吗？

编辑： 也尝试过

f1 = '1' and f0 = '1' then res <= douta + doutb + ("000" & c0);

但仍然没有运气，这次编译器说

LHS=std_logic_vector!7, RHS=array_1_of_std_logic_3_d_0

Answer 1

如果您要对它们进行算术运算，请不要使用 std_logic_vector。使用 ieee.numeric_std，并使用 signed 或 unsigned 类型。然后您只需添加“0”或“1”即可。

使用 std_logic_arith.all 的解决方法是使用非标准库的胡编乱造，当您更改工具链时，这可能会给您带来可移植性的麻烦。

我对此写了一个更详细的页面： http://parallelpoints.com/node/3

有一些在 comp.lang.vhdl 上对此进行的讨论：http://groups.google.com/group/comp.lang.vhdl/browse_thread/thread/549e1bbffd35914d/83cc0f19350fc392?hl=en&q=group: comp.lang.vhdl+numeric_std#83cc0f19350fc392 以及 comp.lang.vhdl 常见问题解答中。

Answer 2

您可以将 c0 转换为 std_logic_vector。我已经很久没有制作VHDL了...

if f1 = '1' and f0 = '1' then
 if c0 = '1' then
   res <= douta + doutb + "0001";
 else
   res <= douta + doutb;
 end if;
end if;

这可能性能不那么好，也许silicium编译器合成它那么好，也许更好的想法是这样编写它，以便将c0修改为向量，然后将所有相加三个douta、doutb 和转换器c0。另一种选择是逐位进行计算，但是编译器有什么用呢？

这可能听起来很荒谬，但有时如果你给它一些像这样的提示，编译器会产生更好的结果（只需尝试一下并验证输出，通过这样一个小例子没什么大不了的）：

if f1 = '1' and f0 = '1' then
 if c0 = '1' then
   res <= douta + doutb + "0001";
 else
   res <= douta + doutb + "0000";
 end if;
end if;

另一个建议，如果你写 if 和结果有点奇怪，引入一个 else 来修复未决定的状态（一些编译器如果有太多的自由度，就会表现得很糟糕！）。但这是我2004年的经验！！！

Answer 3

哦，我想我找到了一个修复程序，需要添加以下库

use ieee.std_logic_arith.all;

，我们尝试过的将起作用:) 感谢@jdehaan

Answer 4

您不需要将 std_logic 转换为 std_logic_vector 来进行加法。只需按原样进行加法，并确保“res”有足够的位来保存最大答案。在这种情况下，res 需要为 5 位宽才能溢出。

作为一个风格专家，不要将你的输入端口命名为“dout”。这是糟糕的形式。称他们为喧闹吧，因为他们就是这样。在实例化该架构中，您将另一个名为“dout”的组件的输出端口连接到该组件的“din”。