在 VHDL (2008) 中声明类型之前使用它

Question

是否有可能在任何版本的 VHDL 中（可能是 2008 年）在声明类型之前使用它？

例如我在实体的架构中有这个数组声明：

type my_array is array (integer range <>) of my_type;

并且仍然在同一个架构部分，但在文件的后面我有这个：

type my_type is record 
    my_field: signed(31 downto 0);
end record;

现在这会在 Vivado 中出现以下错误：

[Synth 8-1031] my_type 未声明

解决办法当然是把记录声明移到数组声明上面。然而，随着类型数量的增加，这变得非常复杂和混乱（因为您基本上必须对类型进行拓扑排序，同时考虑到它们的依赖关系）。

每种主要的编程语言都支持这样的东西，所以我想它可能也存在于 VHDL 中。我还隐约记得读过有关此内容已添加到 VHDL 2008 中的信息，但找不到任何有关它的资源，而且我对 VHDL 2008 的快速测试是否定的。

那么是否可以在声明之前在 VHDL 中使用一个类型，因为该类型仍然在相同的体系结构、相同的文件中声明，但在下面几行？

Answer 1

是否有可能在任何版本的 VHDL 中（可能是 2008 年）在声明类型之前使用它？

没有。

IEEE 标准 1076-2008 6. 声明

6.1 常规

该语言定义了几种通过声明显式或隐式声明的命名实体。每个实体的名称由声明定义，可以是标识符，也可以是运算符符号或字符文字。
...
对于每种形式的声明，语言规则定义了一个特定的文本区域，称为声明的范围（见 12.2）。 ...

12.2 声明范围

除架构主体外，声明的范围从声明的开头延伸到立即关闭的声明区域的结尾；架构主体的范围从架构主体的开始延伸到结束。在任何一种情况下，声明范围的这一部分都称为立即范围。

12.3 可见性

声明仅在其范围的特定部分内可见；这部分从声明的末尾开始，除了在 PSL 验证单元、包声明或受保护类型声明之外的设计单元的声明中，在这种情况下，它在保留字出现在标识符之后立即开始设计单元、包声明或受保护的类型声明。此规则适用于显式和隐式声明。

可见性规则会阻止您在声明类型之前引用它。

此外，VHDL 不支持接口类型声明（泛型类型）以外的类型的前向声明，但如您的示例 my_array 所示，支持子类型。

Brian 指出，泛型类型的用处有限，缺乏综合供应商支持，以及在 Peter Ashenden 的书 VHDL 2008 Just the New Stuff 中总结的类型操作的限制（请参阅 6.5.3 接口类型声明）：

1.1 泛型类型

VHDL-2008 定义了许多规则，涵盖正式的泛型类型及其使用方式。正式的泛型类型名称可以潜在地表示任何受约束的类型，除了文件类型或受保护的类型。实体只能假设适用于所有此类类型的操作，即：赋值；使用新分配；类型限定和类型转换；以及相等和不等式运算。正式的泛型类型不能用作文件元素或属性的类型。此外，如果实际类型不是访问类型并且不包含访问类型的子元素，则它只能用作显式声明的常量或信号（包括端口）的类型。对于信号，实际类型的预定义相等运算符用于驱动程序更新和事件检测。

Answer 2

请注意，对于访问类型，有一种特殊情况，可以引用不完整的类型声明，以便允许链表使用类型，例如：

type value_cell;  -- Incomplete declaration

type value_ptr is access value_cell;  -- value_cell only for access type

type value_cell is record  -- Full declaration
  value     : bit_vector(0 to 3);
  next_cell : value_ptr;
end record value_cell;

但是，这并没有使用之前声明的类型，访问类型也不是可综合的，但它对于测试台代码是一种有用的技术。