编写VHDL优先级编码器的捷径

Posted 2023-03-15

【中文标题】编写VHDL优先级编码器的捷径

【英文标题】：short way to write VHDL priority encoder

【发布时间】：2012-12-16 07:02:25

【问题描述】：

您能否告诉我是否有比仅使用 if-else 语句更好的方法在 VHDL 中编写优先级编码器？我的意思是，我有这个代码并且它可以工作，但它可以写得更短吗？ Switch 是一个 std_logic_vector。

感谢您的帮助！

shifting : PROCESS(CLK_IN, new_length_ready, switch)

    VARIABLE highest_switch :      INTEGER RANGE 0 TO 15 := 15;

BEGIN

    -- priority encoder, changes the length of the snake track 
    -- ( i.e., number of leds for the snake to move )

    IF switch(15) = '1' THEN
        highest_switch := 15;
    ELSIF switch(14) = '1' THEN
        highest_switch := 14;
    ELSIF switch(13) = '1' THEN
        highest_switch := 13;
    ELSIF switch(12) = '1' THEN
        highest_switch := 12;
    ELSIF switch(11) = '1' THEN
        highest_switch := 11;
    ELSIF switch(10) = '1' THEN
        highest_switch := 10;
    ELSIF switch(9) = '1' THEN
        highest_switch := 9;
    ELSIF switch(8) = '1' THEN
        highest_switch := 8;
    ELSIF switch(7) = '1' THEN
        highest_switch := 7;
    ELSIF switch(6) = '1' THEN
        highest_switch := 6;
    ELSIF switch(5) = '1' THEN
        highest_switch := 5;
    ELSIF switch(4) = '1' THEN
        highest_switch := 4;
    ELSIF switch(3) = '1' THEN
        highest_switch := 3;
    ELSIF switch(2) = '1' THEN
        highest_switch := 2;
    ELSIF switch(1) = '1' THEN
        highest_switch := 1;
    ELSIF switch(0) = '1' THEN
        highest_switch := 0;
    ELSE
        highest_switch := 15;
    END IF

【参考方案1】：

在一个进程中，你可以使用循环。

type Switches is range 0 to 15;

shifting : PROCESS(switch)
   VARIABLE highest_switch : Switches := 15;
begin
   for i in Switches loop
      if switch(i) = '1' then 
         highest_switch := i;
      end if;
   end loop
...
end process;

请注意，如果设置了多个开关，则会多次分配变量。然而，随着循环以递增的顺序执行，最后（最高）的分配获胜。

顺便说一下，这个过程和你的一样是组合的，但我从敏感度列表中删除了不必要的信号。最好是同步的；

shifting : PROCESS(clk)
begin
   if rising_edge(clk) then
      for i in ...
   end if;
end process;

【讨论】：

您还可以从最高到最低的 switch 排序评估，并在 if 语句中使用 exit 语句。它简化了综合优化的数量并加快了仿真速度。当没有“1”时，您可能还想将highest_switch 分配给NONE（设置为15 会出现原始缺陷）。

@user1155120 感谢您的回滚。您对退出语句是正确的，但我怀疑模拟时间很重要。正如你所猜测的，我想效仿原版的“特征”。