Como usar um For-Loop em VHDL

No tutorial anterior aprendemos a criar um loop infinito usando o loop declaração. Também aprendemos como sair de um loop usando o exit declaração. Mas e se quisermos que o loop seja repetido um certo número de vezes? O For-Loop é a maneira mais fácil de fazer isso.

O For-Loop permite iterar em um intervalo fixo de inteiros ou itens enumerados. O item pertencente à iteração atual estará disponível dentro do loop por meio de uma constante declarada implicitamente.

Esta postagem do blog faz parte da série de tutoriais básicos de VHDL.

A sintaxe do For-Loop é:

for <c> in <r> loop
end loop;

O <c> é um nome arbitrário para uma constante que estará disponível dentro do loop. O <r> é um intervalo de inteiros ou valores enumerados sobre os quais o loop irá iterar. Um intervalo de inteiros pode ser incrementado ou decrementado.

O código VHDL para um intervalo de incremento incluindo todos os 10 números de 0 a 9:

0 to 9

O código VHDL para um intervalo decrescente incluindo todos os 10 números de 9 a 0:

9 downto 0

O código VHDL para um intervalo incluindo apenas o número 0:

0 to 0

O código VHDL para um intervalo vazio que não possui nenhum número:

0 to -1

Exercício

O código final que criamos neste tutorial:

entity T04_ForLoopTb is
end entity;

architecture sim of T04_ForLoopTb is
begin

    process is
    begin

        for i in 1 to 10 loop
            report "i=" & integer'image(i);
        end loop;
        wait;
        
    end process;

end architecture;

A saída para o console do simulador quando pressionamos o botão de execução no ModelSim:

VSIM 2> run
# ** Note: i=1
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=2
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=3
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=4
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=5
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=6
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=7
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=8
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=9
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb
# ** Note: i=10
#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /t04_forlooptb

Análise

Não totalmente inesperadamente, nosso For-Loop iterou dez vezes antes de terminar. O valor de i é impresso no console do simulador dez vezes no tempo de simulação 0. Não há instrução de espera dentro do loop e, portanto, o loop leva zero tempo para ser concluído. Finalmente, o programa entra em uma pausa infinita no wait; .

Aprendemos como converter um inteiro em uma string usando integer'image() , e usamos o & caractere para unir as duas strings.

Retirada

• O For-Loop pode iterar em um intervalo de números inteiros incrementado ou decrementado
• Um intervalo de incremento é indicado por to , e um intervalo decrescente por downto
• Um número inteiro pode ser convertido em uma string usando integer'image()
• Duas strings podem ser unidas usando o caractere de concatenação de strings &

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