带触发器的 4 位移位寄存器

Question

我想用 D FlipFlop 构建一个 4 位移位寄存器，但我不明白这个图。

这个代码是给我的，用于移位寄存器

ENTITY shift4 IS
 PORT ( D : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ; 
 Enable : IN STD_LOGIC;
 Sin : IN STD_LOGIC;
 Clock : IN STD_LOGIC;
 Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ) ; 
END shift4 ;

我为触发器编写了这段代码

entity flipflop is
 port ( D_in : in std_logic;
 CLK : in std_logic;
 CLR : in std_logic;
 Q_out : out std_logic
 );
end flipflop; 


architecture behavior of flipflop is
begin
process(CLK)
begin
if CLR='0' then null;
elsif RISING_EDGE(CLK) then
Q_out <= D_in;
end if;
end process ;
end behavior ;

我从这张图中没有得到的是我应该如何使用 D 以及如何使用此输入和输出端口映射触发器。我试过这个

FF1: flipflop port map(Sin,Clock,Enable, Q(3));
FF2: flipflop port map(Sin,Clock,Enable, Q(2));
FF3: flipflop port map(Sin,Clock,Enable, Q(1));
FF4: flipflop port map(Sin,Clock,Enable, Q(0));

但显然不是这样，因为我也必须使用 D，但我找不到使用所有变量的方法。

Answer 1

FF1: flipflop port map(Sin,Clock,Enable, Q(3));

这很好，它完全符合您的图表要求。

FF2: flipflop port map(Sin,Clock,Enable, Q(2));

这样不好。这将 FF2 的输入 D 连接到 Sin，而图表将其连接到 Q(3)。你可以尝试做类似的事情：

FF2: flipflop port map(Q(3),Clock,Enable, Q(2));

但是除非您的工具兼容使用 VHDL-2008，否则它将失败（假设它不会更安全）。这是因为在 VHDL 中您无法读取实体的输出。相反，您必须定义一个内部信号，将其用于所有分配，并为其分配 Q。

architecture structural of shift4 is
    signal Q_i : std_logic_vector(3 downto 0); -- _i stands for internal
begin
    Q <= Q_i; -- Drive output port from the internal version

    FF1: flipflop(Sin, Clock, Enable, Q_i(3));

带触发器的 4 位移位寄存器

4-bit Shift register with flip flop

vhdl

flip-flop

shift-register