库和包集合（VHDL语言）

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2024-03-25 11:44 73阅读 0赞

除了实体和构造体之外，包集合和库是在VHDL语言中另外3个可以各自独立进行编译的设计单元。

## **一、 库**  ##

**库（Library）是经编译后的数据的集合，存放包集合定义、实体定义以及构造体定义**。库的功能类似于MS－DOS操作系统中的目录，库中存放设计的数据。在VHDL语言中**，库的说明总是放在设计单元的最前面**：

Library 库名；

这样，在设计单元内的语句就可以使用库中的数据。因此，**库的好处就在于使设计者可以共享已经编译过的设计结果**。在VHDL语言中可以存在多个不同的库，但**库与库之间是独立的，不能互相嵌套**。

### 1．库的种类 ###

VHDL语言中的库分为设计库和资源库两类。

#### （1）设计库 ####

所谓设计库，即由VHDL标准规定的，对所有项目是默认可见的，不需要用Library、USE子句声明的库。STD库和WORK库是设计库。

*  STD：这个库中称为Standard的程序包中所有预定义的数据类型和函数都可以使用，为所有设计单元所共享、隐含定义、默认和“可见”。STD库中包含预定义的程序包STANDARD和TEXTIO，这两个程序包是使用VHDL语言时必须用到的工具。

*  WORK库：是VHDL语言的工作库，用户在设计项目中已经设计好的，正在校验、未仿真的中间件等都放在工作库中。实**际上WORK是一个临时的仓库，用来存放成品或半成品**。

也就是说，**在每段VHDL程序中都隐含有下面的不可见的代码**：

Library work；

Library std；

Use std.standard.all；

#### （2）资源库 ####

**除了STD和WORK库以外，其他的库都为资源库**。资源库用来存放常规元件和标准模块，使用时要预先声明。在有些库中，存放的元件、函数都是**IEEE标准化组织认可的，称为IEEE库**。VHDL工具厂商与EDA工具专业公司都有自己的资源库。

常用的IEEE资源库包含的程序包如下：

STD\_LOGIC\_1164

NUMERIC\_BIT

MATH\_REAL

### 2．库的使用 ###

所有被编译的元件都存在设计库（Library）中，程序包通常也存在设计库中，不同库中程序包的个数也不相同，**一个程序包中可以包含若干个子程序，子程序中又包含函数、过程、元件等基础的设计单元**。尽管每个文件中可以存放多个单元，但为了更便于组织和管理，通常在一个文件中只存放一个实体说明和结构体对。**用VHDL写程序时必须首先指定库和包的名字**。在每个设计项目的开头声明选用的库名，用USE语句声明选中的逻辑单元。一个设计单元可以访问多个设计库，有些库被IEEE标准化组织认可，成为IEEE库，IEEE库存放了IEEE标准1076中的标准设计单元。

库语句和USE语句的语法形式是：

Library ＜库名＞

Use ＜库名＞．＜包名＞．a11；

例如：

LIBRARY IEEE；

USE IEEE.STD\_LOGIC\_1164.ALL；

## **二、 包集合** ##

数据类型、常量与子程序可以在实体说明部分和结构体部分加以说明，而且实体说明部分所定义的类型、常量及子程序在相应的结构体中是可见的（可以被使用）。但是，在一个实体的说明部分与结构体部分中定义的数据类型、常量及子程序对于其他实体的说明部分与结构体部分是不可见的。为了使一组类型说明、常量说明和子程序说明对多个设计实体都成为可见的，VHDL提供了包结构。包由包头和包体两部分组成。包头以保留字Packape开头，包体则以Package Body识别。实际上，标准库中存在的也是一些程序包。

程序包的语法是：

**Package** ＜包名＞**is**

［外部子程序说明］

［外部常量说明］

［外部元件模板］

［外部类型说明］

［属性说明］

［属性指定］

**end** ［＜包名＞］

**Package body** ＜包名＞**is**

［外部子程序体］

［内部子程序说明］