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n=1
n=2
n=3
n=4
b
0
0 0
10101 1
010
1
0
1
0
1
b
1
00
11001100
1
1111000
1
0
0
0
1
1
1
···
1
···
b
2
b
3
···
0
0
0
0
1
1
0
00
0
0
0
00
111
1
1
1
1
1
···
2
4
N=8
N=16
a)
Zahlenwert(dezimal):
10 5678910
2
3
4
11
12
13
14
15
ϕ(x
0
)
x
0
...
x
1
u
x0
ϕ(x
1
)
x
u
x1
x
=x
1
x
0
10 1111 000010 11 01
01
b)
Bezugspunkt Spannungsverlauf
Signalwertung¨ultig
t
Abb. 1.14. Informationsdarstellung mit Bitvektoren a) Bitanzahl und die Anzahl
der darstellbaren Werte b) Signalverlauf und Gültigkeitsfenster
einer Steuerung oder Zahlenwerte. Für die Darstellung von Zahlenwerten gibt
es aber auch eigene Typen. Der vordefinierte Basistyp für ganze Zahlen ist
integer. Von integer sind zwei Untertypen abgeleitet:
subtype natural is integer range
0
to integer'high;
subtype positive is integer range
1
to integer'high;
('high - Attribut für Zahlentypen, das den größten darstellbaren Wert zu-
rückgibt). Zahlentypen werden z.B. für die Elementauswahl in Vektoren und
Feldern benötigt.
Die Beschreibung »(
natural
range<>
)« beschränkt den Indexbereich
auf den Wertebereich von
natural
. Das bedeutet, dass für die Indexgrenzen
und Indexwerte nur ganzzahlige Werte von null bis zum Maximalwert von
integer
zugelassen sind. Wir kommen auf die hier eingeführten Datentypen
später zurück.
Simulierte Zeit
Signale sind zeitliche Werteverläufe, die durch Wert-Zeit-Tupel dargestellt
werden. Die Zeit hat in VHDL den vordefinierten Basistyp time. Zeitangaben
bestehen immer aus einem Wert und einer Maßeinheit. Zulässige Maßeinhei-
ten der Zeit sind fs (Femtosekunden), ps (Pikosekunden), ns (Nanosekunden),
us (Mikrosekunden), ms (Millisekunden), sec (Sekunden), min (Minuten) und
hr (Stunden) (siehe später physikalische Typen, Abschnitt 3.2.3). Für Verzö-
gerungszeiten ist davon ein Untertyp abgeleitet, der nur nicht negative Zeiten
darstellen kann:
subtype delay_length is time
0 fs
to time'high;
