VHDL: AND, &, +

Was ist der Unterschied dieser Zeichen?

&: vektor zusammensetzen

s_midi <= s_tone_on & s_note_value & s_velocity;

– geht nur für std_logic;
.

AND: logisch zusammenzählen
Das AND folgt der Logik des Gatters AND:
Nur zwei ‚1‘ geben eine ‚1‘, alles andere gibt eine ‚0‘;

s_result = s_enable and s_bit_input;

– geht nur für std_logic;
– ist üblich für Signal-Logik und Takt-Logik

if (strobe_i = '1' and clk_intern = '0') then
.      // do

.
+: normal zählen
– geht nur für unsigned, integer, natural

signal index:  integer range 0 to 15  := 0;
signal offset: integer range 0 to 255 := 100;

index  <=  to_integer(s_midi(7 downto 4));
new_index = index + 4;

addr <= index + offset;

– ist bei Zählern üblich

next_cnt <= cnt + 1;

..

Signale zusammensetzen

In VHDL ist es üblich, vor dem Senden von Daten mehrere Informationen (Signale) in einen grossen Vektor zusammenzubauen.
Beim Empfangen wird dann der grosse Vektor wieder in seine Einzelteile zerlegt.

1. Einzelne Signalgrössen

signal s_tone_on:  std_logic;
signal s_note_value: std_logic_vector(7 downto 0);
signal s_velocity: std_logic_vector(7 downto 0);

signal s_midi: std_logic_vector(16 dowonto 0);


2. Addition  zu Vektor
// Vektor für innerhalb Entity bilden

s_midi <= s_tone_on & s_note_value & s_velocity;

// oder direkt beim Port

GPIO_0 <= s_tone_on & s_note_value & s_velocity;

Man kann auch nur Teile des Vektors addieren.

VHDL Bits aus Vektor extrahieren

Oft ist ein Vektor aus mehreren Informationen zusammengesetzt (vgl midi_in).

entity a is
port( midi_in: in std_logic_vector(16 downto 0);
      data:    out std_logic_vector(7 downto 0)
    );

Braucht man nun nur einen Bit-Abschnitt so geschieht dies so:

1. Signal von der gewünschten Bit-Breite definieren

signal s_tone_on:  std_logic;
signal s_note_value: std_logic_vector(7 downto 0);
signal s_velocity: std_logic_vector(7 downto 0);

2. Vektor bitweise zuweisten

s_tone_on <= midi_in(16);
s_note_value <= midi_in(15 downto 8);
s_velocity <= midi_in(7 downto 0);

….

VHDL speicher, buffer, register

Inputdaten müssen teilweise abgelegt werden. Wie wird dies in VHDL umgesetzt?

  • man kann per IP RAM anschliessen und dort per Adresse die Daten hineinschreiben.
  • Das VHDL-eigene Speicherprinzip sind jedoch die Flip- Flops. Alle Daten die gespeichert werden sollen, werden in (Vektoren) von Flip-Flops abgelegtff_speicher
    Signale führen Wert in und aus dem Flip-Flop

    -- input
signal s_next_value: std_logic_vector(7 downto 0);
-- gespeichert
signal s_current_value: std_logic_vector(7downto0);
-- input in ff-signal ablegen
s_next_value <= input;

-- input speichern
input_register: process (all)
begin
.    if (reset = '1') then
.        s_current_value <= (others => '0');
.    elsif (clk'event) and (clk = '1') then
.        -- ausgang ff  erhält  eingang ff
.        s_current_value <= s_next_value; 
.  end if; 
end process;

 

speicher_mit_enable

Normalerweise wird das Inputsignal nicht asynchron an den Eingang des Flip-Flops gelegt. Oft entscheidet ein enable_signal, wann die Daten vor den Eingang gelegt werden sollen. (Dies geschieht mit einem Multiplexer.)

-- input speichern
input_register: process (all)
begin
.    if (reset = '1') then
.        s_current_value <= (others => '0');
.    elsif (clk'event) and (clk = '1') then
.        -- ausgang ff  erhält  eingang ff
.        s_current_value <= s_next_value; 

.        if (s_enable = '1') then
           s_next_value <= input;
        else
           s_nex_value <= s_current_value;
        end if;
.  end if; 
end process;

Git detached HEAD

Ein alter commit wurde heruntergeladen. Nun ist der Head losgelöst.

temporären Branch erstellen

git checkout -b develop2

Dadurch wird der losgelöste HEAD an den neuen Branch gebunden!
Als Überblick ev.  git diff master develop2 .

Branch Master zufügen
Danach normal weitergehen (mit diesem Branch),
oder den Branch zum Mater oder anderen Branch einbinden.

git branch -f master develop2
git checkout master
git branch -d develop2

…

Pointer C++: Wert auslesen

struct ImageInt16 {
.        short data[100]
};


Objekt bilden
2 Bilder werden abgelegt. Inhaltstruktur ist identisch. Der Typ der Speichervariable nicht.

ImageInt16     bild_1;          // enthält Wert
ImageInt16*    bild_2;          // enthält Speicherort, an dem Wert liegt


Variable auslesen

int result_1, result_2;

result_1 = bild_1.data[0];    
result_2 = bild_2->data[1];       // Objektreferenz
  //oder
result_2 = (*bild_2).data[1];    // Dereferenziert
.                                // Wert des Objekts

Der ersten zwei Wert aus dem Array wurden übergeben.
..

 

 

 

 

 

Enumarates

In C++ gehören die „enums“ zu den Klassen. Sie sind ein Sonderfall einer Klasse, da sie keine Funktionen, sondern nur Konstanten haben.

– enums beginnen bei 0, ausser:
– wird der ersten Konstante einen Wert zugewiesen, beginnt der
.  enum bei dieser Zahl und zählt immer +1.

enum class Month{
.     jan
.     feb,
.     ...
.     dez
};
enum class gruppe_1{
.     urs,
.     noe,
.     ...
.     eva
};

Zuweisungen

gruppe_1  karl = 5;                  // neuer Wert dazu
gruppe_1 nils = gruppe_1.eva         // nils an Stelle von eva

 

Operationen mit Enumerates

Month new_month = sept;
++new_month;                       //new_month is now okt
++new_month;                       //new_month is now nov

Bjarne 9.6

…

Objekt bearbeiten

Klasse

class MidiData {
.     public: 
.            // varibale
.            int pin;
.            double version;
.            int wait;        // in ms
.
.            // functions
.            MidiData(int pin, double version, int wait);   
.            string readStream( steam io);
.            string extractdata( string s);
}

Objekt definieren

MidiData system_2{ 8, 14.04, 5 }

system_2 ist ein Objekt der Klasse MidireadData. Im Objekt ist definiert, wo und mit welcher Version Midi gelesen wird.

Objeket bearbeiten

system_2.pin = 10;    // change data pin
system_2.wait = 10;   // change wait time

Zur Verarbeitung der Klasse wurden extra Memberfunktionen definiert.

string in_pin8 = system_2.readStream( input_8);
string data_pin8 = system_2.extractdata( in_pin8);

Über die Objektvariable system_2 können die Memberfunktionen aufgerufen werden.

 

Defintion Member functions

class MidiData {
.     public: 
.            // varibale
.            int pin;
.            double version;
.            int wait;        // in ms
.
.            // functions
.            MidiData(int pin, double version, int wait);   
.            string readStream( steam io);
.            string extractdata( string s);
}

Im public-Teil einer Funktion, wird die member-Funktion nur deklariert. Die Definition folgt ausserhalb.
Das gilt auch, wenn pro Klasse eine Datei erstellt wird.

Definition Member Function

<class>::<member-function>( <type> <argument> ) {
.      // Code
}
void Date::add_day( int n){
.      // Code
}
void Date:: month(){
.     // Code
}

..