Conditionele logica in VHDL: If-Then-Elsif-Else uitgelegd

In de vorige tutorial gebruikten we een conditionele expressie met het Wait Until-statement om een proces te activeren alleen wanneer twee tellersignalen overeenkwamen. Maar wat als het programma verschillende acties moet ondernemen op basis van variërende invoeren?

Het If-Then-Elsif-Else-construct laat ons de logica vertakken. Afhankelijk van de waarde van een variabele of het resultaat van een expressie, kan het programma verschillende paden volgen.

Dit artikel is onderdeel van de serie Basistutorials VHDL.

Basissyntaxis

De canonieke vorm is:

if <conditie> then
elsif <conditie> then
else
end if;

De elsif- en else-delen zijn optioneel, en elsif mag meerdere keren voorkomen. Een <conditie> mag een booleaanse letterlijke waarde zijn of een expressie die evalueert naar true of false.

Voorbeeld: MijnTeller < 10 is waar wanneer MijnTeller kleiner is dan tien.

Relationele operatoren

Logische operatoren

Oefening

Hieronder staat een compleet VHDL-voorbeeld dat het If-Then-Elsif-Else-construct in actie demonstreert.

Eindcode:

entity T08_IfTb is end entity;
architecture sim of T08_IfTb is
  signal CountUp   : integer := 0;
  signal CountDown : integer := 10;
begin
  process is
  begin
    CountUp   <= CountUp + 1;
    CountDown <= CountDown - 1;
    wait for 10 ns;
  end process;

  process is
  begin
    if CountUp > CountDown then
      report "CountUp is groter";
    elsif CountUp < CountDown then
      report "CountDown is groter";
    else
      report "Ze zijn gelijk";
    end if;
    wait on CountUp, CountDown;
  end process;
end architecture;

Simulator-console-output bij uitvoering in ModelSim:

VSIM 2> run
# ** Note: CountDown is groter
# Time: 0 ns Iteration: 0 Instance: /t08_iftb
# ** Note: CountDown is groter
# Time: 0 ns Iteration: 1 Instance: /t08_iftb
# ** Note: CountDown is groter
# Time: 10 ns Iteration: 1 Instance: /t08_iftb
# ** Note: CountDown is groter
# Time: 20 ns Iteration: 1 Instance: /t08_iftb
# ** Note: CountDown is groter
# Time: 30 ns Iteration: 1 Instance: /t08_iftb
# ** Note: Ze zijn gelijk
# Time: 40 ns Iteration: 1 Instance: /t08_iftb
# ** Note: CountUp is groter
# Time: 50 ns Iteration: 1 Instance: /t08_iftb
# ** Note: CountUp is groter
# Time: 60 ns Iteration: 1 Instance: /t08_iftb ...

Analyse

We initialiseerden CountDown op 10 en CountUp op 0. Beide tellers worden gelijktijdig elke 10 ns bijgewerkt in het eerste proces. Het tweede proces wacht op deze signalen, dus het triggerd telkens wanneer ze veranderen. Het If-Then-Elsif-Else-blok selecteert dan een van drie takken: CountUp > CountDown, CountUp < CountDown, of CountUp = CountDown. Hoewel een expliciete else niet verplicht is, is het opnemen ervan een best practice om alle randgevallen af te vangen.

De console-trace bevestigt dat het tweede proces de conditie na elke update evalueert en het passende bericht print.

Kernpunten

• Gebruik If-Then alleen of combineer met Elsif en Else om alle mogelijke scenario's te dekken.
• Condities kunnen relationele, logische en rekenkundige expressies bevatten.

Ga verder naar de volgende tutorial »