Anatomie eines VHDL-Moduls

Der zugehörige Code befindet sich in FPGA\SimpleLed\Button\src\button_led.vhd.

Anatomie eines VHDL-Moduls

Jedes VHDL-Modul besteht aus zwei klar getrennten Teilen: der Entity und der Architecture. Diese Struktur ist in VHDL immer gleich – egal ob das Modul eine einfache LED-Steuerung oder ein komplexer Prozessor ist.


Die Entity – die Außenschnittstelle

Die Entity beschreibt, wie das Modul nach außen aussieht – vergleichbar mit dem Gehäuse eines ICs. Sie legt fest, welche Signale hinein- und herausgehen.

Im Port-Bereich werden alle elektrischen Anschlüsse aufgelistet. Jeder Port hat einen Namen, eine Richtung (in oder out) und einen Typ. In diesem Beispiel hat das Modul zwei Ports:

  • btn ist ein Eingangsport. Das Modul liest dieses Signal, kann es aber nicht verändern.
  • led ist ein Ausgangsport. Das Modul treibt diesen Pin aktiv mit einem berechneten Wert.

Der Typ STD_LOGIC repräsentiert ein einzelnes digitales Signal und ist der in VHDL am häufigsten verwendete Typ. Er stammt aus der IEEE-Bibliothek, die deshalb zu Beginn eingebunden wird.


Die Architecture – das Innenleben

Die Architecture beschreibt, was das Modul tatsächlich tut. Der Name Behavioral ist frei wählbar und hat keine technische Bedeutung – er dient nur der Lesbarkeit.

In diesem Beispiel enthält die Architecture nur eine einzige Zeile Logik:

led <= NOT btn;

Das bedeutet: Der Ausgang led erhält immer den invertierten Wert von btn. Da der Button am FPGA-Board Low-aktiv verschaltet ist (gedrückt = logisch 0), leuchtet die LED genau dann, wenn der Button gedrückt wird.


Zusammenfassung

Teil Aufgabe
Entity Definiert die Ports (Schnittstelle nach außen)
Architecture Beschreibt die Logik (Verhalten im Inneren)

Diese klare Trennung ist ein Grundprinzip von VHDL: Man beschreibt zuerst was ein Modul anschließt – und danach wie es sich verhält.