VHDL ALU 未定义值

Question

我正在学习 VHDL 来对 FPGA 进行编程，这是一些基本（但对我来说很难）的项目。我有这个ALU。它应该是一个 4 位 ALU。但是当我想要进行Add操作时，result的值为UUUU。对于所有其他操作都工作正常。

有什么建议吗？

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;


entity ALU is
    Port (
                clk: in std_logic;
                reset: in std_logic;
                operation: in std_logic_vector (2 downto 0)
          );
end ALU;

architecture Behavioral of ALU is
    signal A : std_logic_vector (3 downto 0) := "0001";
    signal B : std_logic_vector (3 downto 0) := "1111";
    signal result : std_logic_vector (7 downto 0);
    signal flags : std_logic_vector (2 downto 0);   -- [S,OF,Z] 
begin

    process (operation) begin
        flags <= (others => '0');
        result <= (others => '0');
        case operation is
            when "000" => 
                result <= std_logic_vector((unsigned("0000"&A) + unsigned(B)));
                flags(1) <= result(4);
            when "001" =>
                if (A >= B) then
                    result <= std_logic_vector(unsigned("0000"&A) - unsigned(B));
                    flags(2) <= '0';
                else
                    result <= std_logic_vector(unsigned("0000"&B) - unsigned(A));
                    flags(2) <= '1';
                end if;
            when "010" =>
                result <= "0000"&A and "0000"&B;
            when "011" =>
                result <= "0000"&A or "0000"&B;
            when "100" =>
                result <= "0000"&A xor "0000"&B;
            when "101" =>
                result <= not ("1111"&A);
            when "110"  =>
                result <= not ("1111"&B);
            when "111" =>
                result <= std_logic_vector(unsigned(A) * unsigned(B));
            when others =>
                result <= (others => 'Z');
        end case;
    end process;

end Behavioral;

Answer 1

我可以看到所有U发生的唯一方法（代码按原样）是进程从不执行。这意味着您在添加操作的 操作 信号上必须没有任何事务。

这只会引发更多问题：

您是否确实得到了 U（也许不是 X？）：还有其他东西在驱动信号吗？

你能发布你的测试平台代码吗？

Answer 2

查看代码时首先想到的两件事是：

1. 您应该在进程敏感度列表中包含 A 和 B （现在它只包含 操作）。

2. 您不能使用 result(4) 来设置 flags(1)，因为 result(4) 只会在之后更新该过程，并且 结果 本身不再出现在敏感度列表中，因此不会再次触发该过程以反映更改的值。最好的选择可能是将总和存储在变量中，然后将其分配给result和溢出位。