VHDL语言文件中IO

在编写testbench时，我们会用到一些VHDL语言，这些语言是我们不常用的，甚至以前没有见过的，但是在testbench中他们却是被经常用到，而且对我们的仿真编写非常有用。今天我们就来简单讲一下常用的几个VHDL句法。
一、文件I/O
上节讲了，在testbench常将数据写入文件，或者从文件读入数据等，这都需要用到VHDL语言中与文件打交道的语言，即是常说的file I/O. 这里强调两点：文件I/O语言是不能被综合的，文件I/O与FPGA的I/Opin是两回事。
根据存在文件中数据的不同，文件有多种类型，存入的数据可以是integer ,string,std_logic_vector 等等，但是定义时有区别，后面会说到。
对文件的操作有，定义文件，打开文件，从文件中读取数据，写入数据到文件等。
一、定义文件。
文件有两个大的类型，integer：文件中的数据是以二进制存取的，不能被人识别，只有integer型的数据能够存入这类文件。string:文件是以可以读取的ASCII码，可以被人识别，integer ,bit_vector(x downto x),string(x downto 1)，std_logic_vector(x downto 0) ,bit等都可以被存入此类文件。
定义语法 file filein:text; type integerfile is file of integer file filein:integerfile;
二、打开文件。
86版的VHDL在定义文件时即将文件隐式的打开了，这里我们讲93版的文件打开语句。
在上一步定义了文件句柄后就可以在程序中打开指定文件，同时指定打开模式。
file_open(fstatus,file file_handle:file_type, filename:string,openmode)
fstatus指示当前文件状态，但是在使用前首先得定义一名variable fstatus:FILE_OPEN_STATUS;,一般有OPEN_OK,STATUS_ERROR,NAME_ERROR,MODE_ERROR四种状态。
file_handle即是上一步定义的文件类型的句柄filein.
filename是以双隐号括起的文件名，如"datain.txt";
openmode是指打开该文件的模式，文件打开有read_mode,write_mode,append_mode三种。

三、读写文件。
在上一步以什么模式打开，该步就可以对文件进行操作了，当上一步打开文件后，就可以用read(file_handle,value:type) write(file_handle,value:type)向文件读写数据了，但是这里特别注意，如果直接使用这两个语句，你只能向文件中写入指定类型的数据，如integer类型的只能写入integer型数据，text型只能写入string的数据，而不是像第二步说的那么多类型，要想写入其他类型必须遵守以下操作步骤！
（1）定义line型变量 variable buf:line,(2)将需要写入的数据写入line变量 write(buf,value)(这里的value就可以多种值）,(3)从line变量把数据写入文件 writeline(file_handle,buf)。一定要按前后顺序来操作。
四、文件关闭。
  在文件读写完毕后记得关闭文件file_close(file_handle),当然在文件操作中还有一个函数在反映是否读取到文件末尾ENDFILE(file_handle) 如果到达文件末尾将返回真（ture)否则返回假（false);
笔记：这里还要补充两种特殊的文件，input,output,也可以是“STD_INPUT","STD_OUTPUT"其实他们都是代表modelsim中的控制台，input和”STD_INPUT"就是从控制台输入数据，output "STD_OUTPUT"就是输出数据到控制台。后面两种格式要做为文件打开，前面一种可以直接作为文件句柄操作。如 file_open(fstatus,file_out,"STD_OUTPUT",write_mode); readline(output,buf);

同时有两个比较有用的写入语句 write(file_out,string''("hello")) write(file_out,bit_vector''(110"));

我们做了一个最完全的例子，将以上所有的操作包括进去，写了一个testbench，附录到下一节，同时将输出信息与被操作文件信息附录到图片，欢迎在下一节中获取源代码。

声明：以上操作均是基于VHDL1993版本！