相比之下，std_logic 的行为并不关心

Question

我对 std_logic 类型的 don't care (

'-'

) 值的行为感到困惑。

当将 std_logic_vector 信号与一个或多个设置为“无关”的 std_logic_vector 常量进行比较时，它似乎不像我预期的那样工作，或者与直觉相反。

例如在下面的示例中，我假设

do_something

将以信号

"1101"

中的值

"1001"

和

s

执行，因此索引 2 中的位将被忽略，因为它是无关的：

signal s : std_logic_vector(3 downto 0);
constant C : std_logic_vector(s'range) := "1-01";

if s = C then
    do_something;
end if;

但情况似乎并非如此。

在我的用例中，我可以通过不关心值来保持比较简单，因为我不必检查位索引 2 中具有不同值的组合。

应该如何使用 don't care 值，实际行为是什么？甚至拥有这个值的目的是什么？

Answer 1

使用等式关系 (=)，在查看 VHDL Languange 参考手册 (“LRM”)（IEEE 标准 1076-2008）和第 16.8.2.4.4 子章时，比较将始终为 false 中的元逻辑值关系表达式:

如果等式 (=) 关系的一个操作数是一维数组，并且 该一维数组的一个元素是静态元逻辑值（这里是我的

constant C

和索引

2

处的元素） ，综合工具应将整个等式关系解释为等同于布尔值 FALSE。

我原来的代码永远不会执行

do_something;

部分：

signal s : std_logic_vector(3 downto 0);
constant C : std_logic_vector(s'range) := "1-01";

if s = C then -- Always FALSE!!!
    do_something;
end if;

我的问题所需的功能可以通过 STD_MATCH 函数来实现。

在 VHDL Languange 参考手册中，还有一个子章节 16.8.3 称为 STD_MATCH 函数和预定义的匹配关系运算符。

它表示与无关值（'-'）相比，该值是正确的：

NUMERIC_STD 包定义了名为 STD_MATCH 的函数，该函数为无关值提供通配符匹配。每当 STD_MATCH 函数比较两个 STD_ULOGIC 值的实际参数时，它返回 TRUE 当且仅当：

• 两个值都不是元逻辑值或高阻抗值，并且值相同，或者
• 一个值为“0”，另一个为“L”，或者
• 一个值为“1”，另一个为“H”，或者
• 至少有一个值是无关值（'-'）。

并且我正在比较的值是 std_logic_vectors（数组）而不仅仅是单个 STD_LOGIC 值，当且仅当以下情况时 STD_MATCH 将返回 true：

• 操作数具有相同的长度，并且
• 应用于每对匹配元素的 STD_MATCH 返回 TRUE。

所以，我应该使用

std_match

函数（来自 numeric_std 包）来获得我期望的行为：

use ieee.numeric_std.all;

signal s : std_logic_vector(3 downto 0);
constant C : std_logic_vector(s'range) := "1-01";

if std_match(s, C) then
    do_something;
end if;