第4講VHDL語言簡介資料講解

第四講VHDL語言簡介提綱VHDL的定義和功能VHDL的發(fā)展概況程序編程語言和硬件描述語言的對比引入硬件描述語言對系統(tǒng)進(jìn)行描述的目的和意義基于硬件描述語言的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程硬件描述語言的地位和作用VHDL的定義和功能VHISC（VeryHighSpeedIntegratedCircuit）HardwareDescriptionLanguage實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的文檔化描述支持系統(tǒng)仿真支持系統(tǒng)綜合VHDL的發(fā)展概況早在1980年，因?yàn)槊绹娛鹿I(yè)需要描述電子系統(tǒng)的方法，美國國防部開始進(jìn)行VHDL的開發(fā)。IBM,TexasInstruments也參與了該項(xiàng)目。1987年，由IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）將VHDL制定為標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE1076-1987。程序編程語言和硬件描述語言的對比程序編程語言所實(shí)現(xiàn)的功能：數(shù)值運(yùn)算數(shù)據(jù)處理在特定的硬件模型（指令集支持）基礎(chǔ)上進(jìn)行處理程序編程語言和硬件描述語言的對比硬件描述語言是對一個系統(tǒng)進(jìn)行描述系統(tǒng)可以從不同的角度進(jìn)行描述：行為級：系統(tǒng)執(zhí)行什么樣的操作和處理？結(jié)構(gòu)級：系統(tǒng)是如何構(gòu)成的？功能特性：系統(tǒng)如何與外界進(jìn)行連接與交互？物理特性：系統(tǒng)的處理速度如何？程序編程語言和硬件描述語言的對比系統(tǒng)可以按照不同的抽象級別進(jìn)行描述開關(guān)級：描述晶體管的開關(guān)行為；寄存器傳輸級：描述組合電路和時序電路的邏輯結(jié)構(gòu)；指令級體系結(jié)構(gòu)級：描述微處理器的功能行為；引入硬件描述語言對系統(tǒng)進(jìn)行描述的目的和意義設(shè)計(jì)規(guī)格定義準(zhǔn)確地對系統(tǒng)的組成模塊和接口進(jìn)行定義和描述設(shè)計(jì)仿真在設(shè)計(jì)的物理實(shí)現(xiàn)之前驗(yàn)證系統(tǒng)/子系統(tǒng)/模塊的功能和性能設(shè)計(jì)綜合自動生成一個硬件設(shè)計(jì)基于硬件描述語言的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程基于硬件描述語言的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程涉及到多個不同層次的抽象級別在不同的抽象層次進(jìn)行轉(zhuǎn)換時需要一種統(tǒng)一的描述和語言支持芯片設(shè)計(jì)與生產(chǎn)所涉及的巨大開銷，使得設(shè)計(jì)越來越依賴于CAD工具所實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)自動化設(shè)計(jì)一個芯片需要$5M-$100M的投入產(chǎn)品上市的壓力越來越大基于硬件描述語言的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程基于硬件描述語言的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)細(xì)化的各個步驟的自動化實(shí)現(xiàn)支持精確仿真的時序反饋目標(biāo)實(shí)現(xiàn)：ASIC,FPGA硬件描述語言的地位和作用硬件描述語言的地位和作用數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)是圍繞上述層次化的描述而逐步展開和細(xì)化的硬件描述語言能夠在上述不同的抽象層次上對系統(tǒng)的各個方面進(jìn)行描述硬件描述語言所描述的系統(tǒng)模型能夠