Wait-For-Statements in VHDL: Ausführung gezielt verzögern

In unserem vorherigen Tutorial verglichen wir einen VHDL-Prozess mit einem Programm-Thread und führten das wait;-Statement ein, das einen Prozess unendlich anhält. Was aber, wenn ein Prozess für eine bestimmte Dauer pausieren soll?

Entfernt man das wait; vollständig, meldet der Compiler einen Fehler, da jeder VHDL-Prozess eine Endlosschleife ist, die mindestens ein wait-Statement enthalten muss. Die Schleife läuft kontinuierlich zwischen begin und end process;.

Dieser Artikel gehört zur Serie „Basic VHDL Tutorials“.

Während wait; die Ausführung für immer stoppt, erlaubt das wait for-Konstrukt, einen Prozess für ein beliebiges Zeitintervall zu verzögern.

Die Syntax von wait for lautet:

wait for <zeitwert> <zeiteinheit>;

wobei <zeitwert> ein numerisches Literal und <zeiteinheit> eine der folgenden sein kann:

Übung

Sehen Sie das Tutorial-Video, um wait for in Aktion zu erleben, wie es einen Prozess für einen benutzerdefinierten Zeitraum anhält.

Der konstruierte VHDL-Beispielcode:

entity T02_WaitForTb is end entity;
architecture sim of T02_WaitForTb is
begin
  process is
  begin
    -- Prozess-"Thread" startet hier
    report "Peekaboo!";
    wait for 10 ns; -- Zurück zum Anfang
  end process;
end architecture;

Die Ausführung in ModelSim liefert folgende Konsolenausgabe:

VSIM 2> run
# ** Note: Peekaboo!
# Time: 0 ns Iteration: 0 Instance: /t02_waitfortb
# ** Note: Peekaboo!
# Time: 10 ns Iteration: 0 Instance: /t02_waitfortb
# ** Note: Peekaboo!
# Time: 20 ns Iteration: 0 Instance: /t02_waitfortb ...

Analyse

In diesem Beispiel entspricht die 10 ns-Verzögerung typischer Logik im MHz-Bereich, wo Nanosekunden-Granularität mit Taktraten übereinstimmt.

Während der Simulation verbrauchen die report-Anweisung und die Schleifensteuerung null Zeit; nur das wait for-Statement lässt die Simulationszeit voranschreiten.

Zusammenfassung

• Ein VHDL-Prozess pausiert exakt für die in wait for angegebene Dauer.
• Alle anderen Anweisungen in einem Prozess werden in der Simulationszeit augenblicklich ausgeführt.

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