如果您使用 VHDL 对基于 FPGA 的原型开发板进行编程，那么您对该语言的综合语义感兴趣。它与语言参考手册 (LRM) 中描述的模拟语义有很大不同。更糟糕的是：它没有标准化，并且在综合工具之间有所不同。无论如何，综合意味着从 VHDL 代码到数字硬件的转换。对于仍然不清楚合成语义的初学者，这里唯一推荐的方法是：
首先考虑硬件，然后是代码。
换句话说，在一张纸上画出你想要的硬件的漂亮框图。并使用以下 10 条规则。严格。没有例外。绝不。并且不要忘记仔细检查最后一个，它和其他的一样重要，但更难验证。
- 用一个大矩形包围您的绘图。这是您的电路的边界。跨越这个边界的所有东西都是输入或输出端口。 VHDL 实体将描述此边界。
- 将边沿触发寄存器（例如方形块）与组合逻辑（例如圆形块）明确分开。
- 请勿使用电平触发锁存器。
- 仅使用上升沿触发的寄存器并为所有寄存器使用相同的单个时钟。它的名字是
clock。它来自外部，是所有方块的输入，只有它们。甚至不要代表时钟，所有方块都相同，您可以将其隐含在图表中。
- 用命名和定向箭头表示块之间的通信。对于箭头来自的块，箭头是输出信号。对于箭头指向的块，箭头是输入信号。
- 箭头只有一个起点，但可以有多个目的地。如果箭头有多个目的地，请根据需要多次分叉箭头。
- 一些箭头来自大矩形之外。这些是实体的输入端口。输入箭头也不能是任何块的输出。
- 一些箭射到外面。这些是输出端口。一个输出箭头有一个单一的起点和一个单一的目的地：外部。输出箭头上没有分叉。因此，输出箭头不能也是您的块之一的输入。如果您想将输出箭头用作某些块的输入，请插入一个新的圆形块以将其分成两部分：新块的输入，具有任意数量的叉子，以及随之而来的输出箭头从新街区出去。新块将成为 VHDL 中的简单连续分配。一种透明的重命名。
- 所有不进出外部的箭头都是内部信号。您将在架构中声明它们。
- 图中的每个循环必须至少包含一个方块。
如果你找不到用这种方法描述你想要的功能的方法，那么问题就出在你想要的功能上。不使用 VHDL 或合成器。这意味着您想要的功能是不是数字硬件。使用另一种技术实现它。
VHDL编码成为细节：
同步过程如下所示：
process(clock)
begin
if rising_edge(clock) then
o1 <= i1;
...
on <= in;
end if;
end process;
其中i1, i2,..., in 是所有 箭头，进入图表的相应方块，o1, ..., om 是所有 箭头，输出图表的相应方块。除了信号的名称外，不要更改任何内容。没有。连一个字符都没有。好吗？
组合过程如下所示：
process(i1, i2,... , in)
<declarations>
begin
o1 <= <default_value_for_o1>;
...
om <= <default_value_for_om>;
<statements>
end process;
其中i1, i2,..., in 是所有 箭头，它们进入图表的相应圆形块。 全部，仅此而已。不要忘记一个箭头，也不要添加任何其他东西。没有例外。绝不。其中o1, ..., om 是所有 箭头，它们输出图表的相应圆形块。 全部，仅此而已。除了<declarations>、输入名称、输出名称、<default_value_for_oi> 和<statements> 的值之外，不要更改任何内容。 不要忘记单个默认值分配。如果你必须创建一个新的圆形块来分割一个主要的输出箭头，相应的过程就是：
process(i)
begin
o <= i;
end process;
你可以简化为：
o <= i;
没有封闭的进程声明。是等价的并发信号赋值。
一旦您对这种编码风格感到满意，然后，您将：
对于简单的设计，请跳过绘图。但请继续首先考虑硬件。在你的脑海中而不是在一张纸上画，但要继续画。
使用异步重置：
process(clock, reset)
begin
if reset = '1' then
o <= reset_value_for_o;
elsif rising_edge(clock) then
o <= i;
end if;
end process;
在一个组合过程中合并多个组合过程。这是微不足道的，只是对框图的简单重组。
将一些组合流程与同步流程合并。但是为了做到这一点，你必须回到你的框图并添加第十一条规则：
- 在几个圆形方块和至少一个方形方块周围画一个围墙，将它们组合在一起。还附上可以的箭头。如果箭头不进出外壳外部，请勿让箭头穿过外壳边界。完成后，查看机箱的所有输出箭头。如果其中任何一个来自外壳的圆形块或也是外壳的输入，则无法将这些进程合并为同步进程。
稍后您还将开始使用锁存器、时钟下降沿、多个时钟和时钟域之间的再同步器……但我们将在时机成熟时讨论这些。