Image 如何在vhdl中读取图像文件并将其转换为位

我正在尝试使用vhdl中的textio包读取图像文件。 如果我用记事本打开一个.jpg，我会得到一些垃圾数据，但实际上它是ASCII数据。在这里，我试图读取这些ascii数据并将其转换为字节

下面是我的代码：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use std.textio.all;
use ieee.std_logic_textio.all;

entity file_io is

 port (
     clk:             in  std_logic;
     Data:            out std_logic_vector(7 downto 0)
 );
 end entity;

 architecture behav of file_io is

signal test_data : std_logic_vector(7 downto 0);
use ieee.numeric_std.all; 
use std.textio.all;
use ieee.std_logic_textio.all;
begin

File_reader:process(clk)
    file f    : text open read_mode is "C:\Users\Public\Pictures\Sample Pictures\Chrysanthemum.jpg";
    variable L:   line;
    variable var_int:   integer:= 0;
    variable var_char:   character;  

begin

if rising_edge(clk) then
        while not endfile(f) loop
                 readline(f, L);
         read(L, var_char);
         var_int := character'pos(var_char);
         test_data  <= std_logic_vector(to_unsigned(var_int, test_data'length));  
        end loop;
     end if;
    Data <= test_data;
  end process;
end architecture behav;

ieee库；
使用ieee.std_logic_1164.all；
使用std.textio.all；
使用ieee.std_logic_textio.all；
实体文件是
港口(
clk：标准逻辑中；
数据：输出标准逻辑向量（7到0）
);
终端实体；
文件的体系结构行为是
信号测试数据：标准逻辑向量（7到0）；
使用ieee.numeric_std.all；
使用std.textio.all；
使用ieee.std_logic_textio.all；
开始
文件读取器：进程（clk）
文件f：文本打开读取模式为“C:\Users\Public\Pictures\Sample Pictures\Mystry.jpg”；
变量L：直线；
变量var_int:integer:=0；
变量var_char：字符；
开始
如果上升沿（clk），则
而不是结束文件（f）循环
读线（f，L）；
读取（L，var_char）；
var_int:=字符位置（var_char）；
测试数据您有一个
循环，而
循环被放置在流程的
上升沿
部分。发生的情况是，当第一个时钟边缘出现时，
while
循环迭代到文件末尾，并给出输入图像的最后一个字节

删除
while
循环语句应该可以解决您的问题。
这个问题有一个基本缺陷。您不能使用textio读取二进制值，它是用于文本的

见IEEE标准1076-2008 16.4包文本第3（部分）和第4段：

程序READLINE、WRITELINE和TEE在程序包TEXTIO中声明读取和写入TEXT类型文件的整行。过程READLINE导致从文件中读取下一行，并将指定代表该行的对象的访问值作为参数L的值返回。如果参数L在调用开始时包含一个非空的访问值，则过程可能会取消分配该值指定的对象。线条的表示不包含线条末端的表示

该语言不定义线条端点的表示形式。实现应允许将所有可能的字符和字符串类型的值写入文件。但是，由于允许实现使用字符和字符串类型的某些值作为行分隔符，因此可能无法从文本文件中读取这些值

这可以通过您的justry.jpg进行演示：


在VHDL中，可以一次读取一个原始字符（符合您的需要）

参见IEEE标准1076-2008 5.5文件类型：

所以我们所要做的就是声明一个文件类型，然后隐式地定义这些过程

我们可以使用它们来调用原始读取，而不会出现由textio引起的任何行尾问题：

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity file_io is
    port (
        clk:    in  std_logic;
        Data:   out std_logic_vector(7 downto 0);
        done:   out boolean
 );
 end entity;

architecture foo of file_io is
    use ieee.numeric_std.all;
begin

File_reader:
    process (clk)
        -- "C:\Users\Public\Pictures\Sample Pictures\Chrysanthemum.jpg";
        constant filename:  string := "Chrysanthemum.jpg"; -- local to sim
        variable char_val:  character;
        variable status: FILE_OPEN_STATUS;
        variable openfile:  boolean;  -- FALSE by default
        type f is file of character;
        file ffile: f;
        variable char_count:    natural := 0;
    begin
        if rising_edge (clk) then
            if not openfile then
                file_open (status, ffile, filename, READ_MODE);
                if status /= OPEN_OK then
                    report "FILE_OPEN_STATUS = " & 
                            FILE_OPEN_STATUS'IMAGE(status)
                    severity FAILURE;
                end if;
                report "FILE_OPEN_STATUS = " & FILE_OPEN_STATUS'IMAGE(status);
                openfile := TRUE;
            else 
                if not endfile(ffile) then
                    read(ffile, char_val);
                    -- report "char_val = " & character'image(char_val);
                    char_count := char_count + 1;
                    Data  <= std_logic_vector (
                             to_unsigned(character'pos(char_val),
                             Data'length) );
                 end if;
                 if endfile(ffile) then  -- can occur after last character
                    report "ENDFILE, read " & 
                          integer'image(char_count) & "characters";
                    done <= TRUE;
                    FILE_CLOSE(ffile);
                end if;
            end if;
        end if;
    end process;
end architecture foo;

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity file_io_test is 
end file_io_test;

architecture behavior of file_io_test is
    signal clk:         std_logic := '0';
    signal data:        std_logic_vector(7 downto 0);
    signal done:        boolean;
    constant clk_period: time := 10 ns;
begin
uut:
    entity work.file_io(foo)
        port map (
           clk => clk,
           data => data,
           done => done
        );
        
clk_process:
    process
    begin
        if not done then
             clk <= '1';
             wait for clk_period/2;
              clk <= '0';
             wait for clk_period/2;
         else
             wait;
         end if;
     end process;
end architecture behavior;  

ieee库；
使用ieee.std_logic_1164.all；
实体文件是
港口(
clk：标准逻辑中；
数据：输出标准逻辑向量（7到0）；
完成：输出布尔值
);
终端实体；
文件io的体系结构foo是
使用ieee.numeric_std.all；
开始
文件阅读器：
过程（clk）
--“C:\Users\Public\Pictures\Sample Pictures\jummy.jpg”；
常量文件名：字符串：=“jummy.jpg”；--本地到sim卡
变量字符：字符；
变量状态：文件\打开\状态；
变量openfile:boolean；--默认为FALSE
类型f是字符文件；
文件ffile:f；
变量字符计数：自然：=0；
开始
如果上升沿（clk），则
如果不是openfile，那么
文件打开（状态、文件名、文件名、读取模式）；
如果状态/=打开_正常，则
报告“文件打开状态=&”
文件\打开\状态'图像（状态）
严重故障；
如果结束；
报告“文件打开状态”（&FILE\u OPEN\u STATUS）图像（状态）；
openfile:=TRUE；
其他的
如果不是endfile（ffile），则
读取（文件、字符）；
--报告“char_val=“&character”图像（char_val）；
字符计数：=字符计数+1；
数据IEEE Std 1076-2008 16.4包文本IO第4段“该语言不定义线条末端的表示形式。实现应允许将所有可能的字符和字符串类型的值写入文件。但是，由于允许实现使用字符和字符串类型的某些值作为行分隔符，因此可能无法从文本文件中读取这些值。“我不知道是谁否决了你，但我认为你问的问题是正确的。这个答案不全面，没有显示出任何变化。由于问题本身的问题，它也没有用处。textio不应用于读取二进制值。这是由于readline试图解释文本文件中的行尾。
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity file_io is
    port (
        clk:    in  std_logic;
        Data:   out std_logic_vector(7 downto 0);
        done:   out boolean
 );
 end entity;

architecture foo of file_io is
    use ieee.numeric_std.all;
begin

File_reader:
    process (clk)
        -- "C:\Users\Public\Pictures\Sample Pictures\Chrysanthemum.jpg";
        constant filename:  string := "Chrysanthemum.jpg"; -- local to sim
        variable char_val:  character;
        variable status: FILE_OPEN_STATUS;
        variable openfile:  boolean;  -- FALSE by default
        type f is file of character;
        file ffile: f;
        variable char_count:    natural := 0;
    begin
        if rising_edge (clk) then
            if not openfile then
                file_open (status, ffile, filename, READ_MODE);
                if status /= OPEN_OK then
                    report "FILE_OPEN_STATUS = " & 
                            FILE_OPEN_STATUS'IMAGE(status)
                    severity FAILURE;
                end if;
                report "FILE_OPEN_STATUS = " & FILE_OPEN_STATUS'IMAGE(status);
                openfile := TRUE;
            else 
                if not endfile(ffile) then
                    read(ffile, char_val);
                    -- report "char_val = " & character'image(char_val);
                    char_count := char_count + 1;
                    Data  <= std_logic_vector (
                             to_unsigned(character'pos(char_val),
                             Data'length) );
                 end if;
                 if endfile(ffile) then  -- can occur after last character
                    report "ENDFILE, read " & 
                          integer'image(char_count) & "characters";
                    done <= TRUE;
                    FILE_CLOSE(ffile);
                end if;
            end if;
        end if;
    end process;
end architecture foo;

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity file_io_test is 
end file_io_test;

architecture behavior of file_io_test is
    signal clk:         std_logic := '0';
    signal data:        std_logic_vector(7 downto 0);
    signal done:        boolean;
    constant clk_period: time := 10 ns;
begin
uut:
    entity work.file_io(foo)
        port map (
           clk => clk,
           data => data,
           done => done
        );
        
clk_process:
    process
    begin
        if not done then
             clk <= '1';
             wait for clk_period/2;
              clk <= '0';
             wait for clk_period/2;
         else
             wait;
         end if;
     end process;
end architecture behavior;