初学FPGA （4）不完整条件语句与时序电路（EEFPGA学习计划）

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BEGIN

IF CLK’EVENT AND CLK=’1’

  THEN Q1<=D;

END IF;

不完整的条件语句：即在条件语句中，没有将所有可能发生的情况给出对应的处理方式。对于这种现象，VHDL综合器理解为：对于不满足的条件，跳过Q1<=D不执行，但是需要保持前一次时钟上升沿时Q1被更新的值。对于数字电路来说，保持一个值不变，就需要用到具有存储功能的元件，即引进时序元件保持Q1的值。

利用不完整的条件语句构成时序电路，是VHDL描述时序电路的重要途径，通常完整的条件语句只能构成组合逻辑电路。

但是必须要注意的是：在使用条件语句设计纯组合电路时，如果没有充分考虑电路可能出现的各种条件，则会导致不完整条件语句的出现，从而综合出设计者不希望的组合和时序电路的混合体。

举例说明：

现在要设计一个纯组合电路比较器，例4-1中在条件语句中漏掉了当a1=b1时做何操作的表述，结果导致了不完整条件语句的出现，于是综合器理解为当出现a1=b1时不做任何赋值操作，保持q1的值不变，即为q1配置一个寄存器，于是电路中被插入了不必要的时序元件，浪费了逻辑资源，降低了电路的工作速度。如图4-1

在例4-2改进程序中，ELSE q1<=’0’ 交代了a1≤b1时的情况，从而产生了图4-2所示的简洁的电路图。