可以多次使用信号代替硬编码值吗？

Question

我是一名学习VHDL的学生，并且有一个非常基本的问题。

我读过信号分配不会立即进行。 因此，以下操作将无法正常工作：

x <= y;
z <= not x;

因此，我知道分配不是立即进行的，也不是顺序进行的，但是我有一个关于将信号传递给实体的问题。 假设我有以下代码：

architecture struct of mips is
begin
    controller: entity work.controller port map(opD         => instrD(31 downto 26),          
                                                functD      => instrD(5 downto 0));   

    datapath:   entity work.dataPath port map(opD         => instrD(31 downto 26),                      
                                              functD      => instrD(5 downto 0));

end;

我习惯于避免代码重复和对其他语言进行硬编码，因此对上述代码中的opD和functD值进行硬编码困扰着我。

我想知道的是是否可以将这些值分配给内部信号，如下所示：

architecture struct of mips is
    signal opD:    STD_LOGIC;
    signal functD: STD_LOGIC;
begin
    signal opD    <= instrD(31 downto 26);
    signal functD <= instrD(5 downto 0);

    controller: entity work.controller port map(opD         => opD,          
                                                functD      => functD);

    datapath:   entity work.dataPath port map(opD         => opD,                      
                                              functD      => functD);    
end;

那会按预期工作（即与上述代码块完全相同），还是会由于使用信号而导致某种“延迟”，从而使两个代码块的功能有所不同？

Answer 1

我读过信号分配不会立即进行。

的确如此，但是我认为您错过了一个重要的要点，那就是要知道何时发生。 当生成信号的过程遇到等待语句或结束时（因为在过程结束时对过程敏感度列表进行隐式等待），将更新信号。

因此，如果将您的示例放在一个定时的过程中，它不会像您期望的那样工作，但是在具有正确灵敏度列表的组合过程中，它是完全有效的。

architecture rtl of example is
    signal y_r : std_logic;
    signal z_r : std_logic;
    signal y   : std_logic;
    signal z   : std_logic;
 begin
    y <= x; -- immediately updated when x changes
    z <= not y; -- immediately updated when y changes, equivalent to z <= not x

    process(clk)
    begin
        if rising_edge(clk) then
            y_r <= x; -- y is updated when the clock rise, once this process finishes
            z_r <= not y_r; -- y still have the value it had when the process started executing
         end if;
    end process;
end architecture rtl;

因此，除了语法错误之外，您的最后一个示例将按预期工作。 不过，有一种简洁的语法对此更好，恕我直言：

architecture struct of mips is
    alias opD is instrD(31 downto 26);
    alias functD is instrD(5 downto 0);
begin

    controller: entity work.controller port map(opD         => opD,          
                                                functD      => functD   

    datapath:   entity work.dataPath port map(opD         => opD,                      
                                              functD      => functD;     
end;