VHDL的一个强大功能是用库来组织RTL的不同部分。通过使用库,不同的设计人员可以做这个工程中自己负责的那部分工作,而不必担心会在命名方面与其他设计师发生冲突。在例化期间,这可以通过手动指定要使用的库或者通过配置语句来完成。
例如,已经在一个名为“my_lib1”的库中创建并编译了一个名为“bottom”的实体。
编译到任何库中的顶层可以轻松地通过直接实体例化来引用底层:
u0 : entity my_lib1.bottom port map (in1 => in1, out1 => out1);
通过采用上面的编码方式,需要哪个版本的底层就显而易见了。“my_lib1”库中的版本是正确无误的版本。
一个常见的误解与何时使用名为“work”的库有关。许多设计师将“work”用作库,假设它与其他库一样,是一个物理库。但情况并非如此。名为“work”的库在VHDL中的用法比较特殊。
它不是一个物理库,实际上它指的是“当前库”。
当一个文件被编译到一个特定的库中,然后被告知从“work”中获取逻辑时,它不会在名为“work”的物理库查找,而是会在例化的文件被编译到的库中查找。这一点可以通过几个例子来展示。
实例 #1
在此示例中,有三个文件,top.vhd、bottom1.vhd和bottom2.vhd。 Top.vhd是设计中的顶层,例化了一个名为“bottom”的实体。底层的两个文件都有一个名为“bottom”的实体。在bottom1.vhd中,有一个输出是由一个通过反相器过驱动的的输出。在bottom2.vhd,中,输出直接由输入驱动。
顶层被编译到名为y_lib1、bottom1.vhd的库中(也在my_lib1库中),而且,bottom2.vhd在名为my_lib2的库里。
在顶层,例化看起来类似于以下内容:
u0 : entity work.bottom port map (in1=> in1, out1 => out1);
查看详细视图,该示意图如下所示:
这正是我们期待看到的结果。更重要的是,当使用相同的建立运行仿真时,波形图如下例所示:
接下来,如果top.vhd文件的库从my_lib1转换到my_lib2,则对详细视图所做的更改如下所示:
并且,仿真波形图也会发生变化:
这正是我们预期的结果。因为top.vhd文件在my_lib2中,并且在实体例化中使用了“work”,所以它将从my_lib2中获取底层。
示例 #2
此示例将显示假设“work”是物理库所带来的危险。这是与示例#1类似的测试。在此示例中,top.vhd和bottom1.vhd将被编译到“my_lib1”库中,bottom2.vhd将被编译到名为“work”的库中。
与前面的示例一样,顶层例化底部,如下所示:
u0: entity work.bottom port map (in1 => in1, out1 => out1)
这个设计的详细视图类似于以下示例:
仿真如下所示:
因此,即使bottom2.vhd已被编译为一个名为“work”的物理库,并且顶层由“work”库例化了底部,但该工具仍然会使用bottom1.vhd中与top.vhd编译到同一个库中的行为。
Vivado默认库:
默认情况下,将VHDL文件输入Vivado工程时,该工具会将这些文件放入一个名为“xil_defaultlib”的库中。这样做的原因是让只使用库的用户能够轻松地将旧的工程移植到VHDL中,同时还能帮助设置有更多组合结构的用户以恰当的方式在Vivado中对他们的工程进行设置。
结论:
选择VHDL文件的库名时应小心。虽然名为“work”的库是许多工程公用的库名,但该工具处理这个库名的方式与处理其他库名的方式略有不同。如果将顶层文件编译到不同的库中并引用“work”,那么它就不会从名为“work”的物理库中获取行为。如果这不是所期望的,就可能会导致混乱的行为。
我的建议是永远不要使用“work”库。相反,在例化较低层时,始终应指定要使用的库。
这样做有点费事,但通常会给你想要的行为。
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