Question

我对VHDL很新，并试图将两个给定的C宏转换为我的FPGA上的单个指令。宏是：

#define m_in_bits(buf, num) (buf) >> (24 - (num)) // buf is uint32_t
#define m_ext_bits(buf, i) ((buf) < (1<<((i)-1)) ? (buf) + (((-1)<<(i)) + 1) : (buf))

使用宏的C代码是：

m_ext_bits(m_in_bits(buffer, size), size);

我在让m_ext_bits正确编译方面遇到问题。这是我的VHDL：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.numeric_std.all;

entity myEntity is
port(
  signal buffer: in std_logic_vector(31 downto 0);
  signal result: out std_logic_vector(31 downto 0)
);
end entity myEntity;

architecture myArch of myEntity  is
  signal size : signed (3 downto 0);
begin

size <= signed(buffer(27 downto 24));

result(15 downto 0) <= std_logic_vector(signed(buffer(23 downto 0)) srl (24 - to_integer(size))
                     + signed((-1 sll to_integer(size)) + 1)); -- the offending line

end architecture myArch ;

以result(15 downto 0) <=开头的长行实际上编译时没有错误（实现m_in_bits宏）。但是，当我添加以下行时，从+开始，会发生错误。我尝试使用std_logic_vector和signed类型，并且错误会发生变化。

表达的类型不明确 - ＆＃34; SIGNED＆＃34;或者＆＃34; UNSIGNED＆＃34;是两个可能的比赛...
  无法确定运营商的定义＆＃34;＆＃34; sll＆＃34;＆＃34; - 找到0个可能的定义......
  非法签字表达......

我认为这是一个正确的铸造和使用正确类型来完成所需操作的问题。

Answer 1

首先，buffer是一个保留的VHDL字，所以要改变它;使用下面的argbuf。

表达式-1 sll to_integer(size)未在VHDL中定义，因为整数值-1是一个只有没有位表示的数字表达式由VHDL指定，因此无法进行转换。这些操作都不像整数上的按位和/或等。可以将以24位signed类型的-1表示创建为：

to_signed(-1, 24)

分配存在长度问题，因为16位信号（result(15 downto 0)）被分配了24位值（基于右侧argbuf(23 downto 0)）。

然后在解决上述问题时编译srl。

代码为：

result(15 downto 0) <= std_logic_vector(resize((signed(argbuf(23 downto 0)) srl (24 - to_integer(size)))
                                               + signed((to_signed(-1, 24) sll to_integer(size)) + 1), 16));

然而，VHDL移位运算符，例如srl，可能会产生意想不到的结果在本页"Arithmetic and logical shifts and rotates are done with functions in VHDL, not operators"中描述，所以你可以考虑使用numeric_std中定义的shift函数，例如shift_right，作为一般编码风格。功能代码如下：

result(15 downto 0) <= std_logic_vector(resize(shift_right(signed(argbuf(23 downto 0)), 24 - to_integer(size))
                                               + signed(shift_left(to_signed(-1, 24), to_integer(size)) + 1), 16));

将C宏转换为VHDL

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