ずっとFPGA初心者（その４：複数信号を束ねる）

複数信号を束ねる

今回のお題は、std_logic_vector()を使って複数の信号線を束ねるもの。

ボタン押下回数を表現

その１から使っているOdyssey MAX10 FPGA Eval Kitの７つのLED（LED0-LED7）を用いて、ボタン押下の回数を表現する。例えば、５回押した場合、LED0とLED2とを点灯させる（00000101）。７セグメントディスプレイの方がふさわしいが、手元になかったため、ボード上のLEDを用いた。

コード

Vector.vhd

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;  -- ①

entity Vector is
  port (BTN: in std_logic;
  LED0, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, LED7: out std_logic);
end Vector;

architecture RTL of Vector is
signal NUM: integer := 0;
signal LED: std_logic_vector(7 downto 0) := "00000000"; -- ②

begin
  LED0 <= not LED(0); LED1 <= not LED(1); -- ③
  LED2 <= not LED(2); LED3 <= not LED(3);
  LED4 <= not LED(4); LED5 <= not LED(5);
  LED6 <= not LED(6); LED7 <= not LED(7);
  
  process (BTN)
  begin
    if (BTN'event and BTN='0') then
		NUM <= NUM+1;  -- ④
		LED <= conv_std_logic_vector(NUM+1,8); -- ⑤
	 end if;
  end process;
end RTL;

①後述するconv_std_logic_vector()を使うには、「ieee.std_logic_arith.all」が必要であった。
②std_logic_vectorを用いた内部信号LEDの定義（MSBがbit 7）。
③本ボードでは負論理
④ボタン押下時、内部信号NUMをインクリメント
⑤「conv_std_logic_vector()」を用いて、Integer型からstd_logic_vector型であるLEDへ変換。なお、内部信号は次のProcess文が呼ばれる時に更新されるため、「NUM+1」を変換対象としている。

ピンアサイン

Pin Plannerを用いて、上記のようにアサイン。ピン情報などは、その１を参照。

実験

成功。