Signal Assignment Statement

信号代入文

signalで宣言された信号に対する値の代入は信号代入文で行います．信号代入文の基本系は以下のようになります．

ターゲット < = 波形  ;

また，出力したい信号をある条件に従って切替えて代入する方法として，条件付き信号代入文と選択信号代入文があります．以下は，7セグメントデコーダの例です．

条件付き信号代入文の例

        tmp <= "11111100" when din = "0000" else
               "01100000" when din = "0001" else
               "11011010" when din = "0010" else
		...
               "10011110" when din = "1110" else
               "10001110" when din = "1111" else
               "00000000";                        -- 残り全部

選択信号代入文の例

    with din select
       	tmp <= "11111100" when "0000",
               "01100000" when "0001",
               "11011010" when "0010",
		...
               "10011110" when "1110",
               "10001110" when "1111",
               "00000000" when others;	-- 残り全部

std_logicタイプでは '0' や '1' の他に'X'，'U'，'Z'等が存在するので，これらのパターンに対して全て記述する必要があります．さもないと，不必要なラッチが合成される可能性があります．CADによっては'-'(don't care)や' X'(不定)を使用して回路を小さくすることが可能です．

さて，信号代入文では信号の遅延を表現することも可能です．遅延指定を含む信号代入文の基本系は以下のようになります．

ターゲット < =           波形  after 時間を表す式; -- 慣性遅延
ターゲット < = transport 波形  after 時間を表す式; -- 伝播遅延

記述例：100ns 毎に'0'と'1'が変化する例

B <=  '0' after 100ns,
      '1' after 200ns,
      '0' after 300ns,
      '1' after 400ns;

記述例：20nsの慣性遅延を持つ論理積の例

C <=  A and B  after 20ns;

では，慣性遅延と伝播遅延とはどう違うのでしょうか？慣性遅延の場合，遅延値よりも短いパルスが入力された時は出力に変化が現れません．一方伝播遅延では，どんなに短いパルスでも出力に伝播されます．例を以下に示します．

出典：長谷川裕恭：VHDLによるハードウェア設計入門，CQ出版社，1995．

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