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標(biāo)簽 > VHDL語言

VHDL語言簡介

  VHDL 的英文全名是VHSIC Hardware Description Language(VHSIC硬件描述語言)。VHSIC是Very High Speed Integrated Circuit的縮寫,是20世紀(jì)80年代在美國國防部的資助下始創(chuàng)的,并最終導(dǎo)致了VHDL語言的出現(xiàn)。1987 年底,VHDL被 IEEE 和美國國防部確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言。VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),行為,功能和接口。除了含有許多具有硬件特征的語句外,VHDL的語言形式和描述風(fēng)格與句法是十分類似于一般的計(jì)算機(jī)高級(jí)語言。VHDL的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)工程設(shè)計(jì),或稱設(shè)計(jì)實(shí)體(可以是一個(gè)元件,一個(gè)電路模塊或一個(gè)系統(tǒng))分成外部(或稱可視部分,及端口)和內(nèi)部(或稱不可視部分),既涉及實(shí)體的內(nèi)部功能和算法完成部分。在對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)體定義了外部界面后,一旦其內(nèi)部開發(fā)完成后,其他的設(shè)計(jì)就可以直接調(diào)用這個(gè)實(shí)體。這種將設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)外部分的概念是VHDL系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)。

VHDL語言百科

  VHDL 的英文全名是VHSIC Hardware Description Language(VHSIC硬件描述語言)。VHSIC是Very High Speed Integrated Circuit的縮寫,是20世紀(jì)80年代在美國國防部的資助下始創(chuàng)的,并最終導(dǎo)致了VHDL語言的出現(xiàn)。1987 年底,VHDL被 IEEE 和美國國防部確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言。VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),行為,功能和接口。除了含有許多具有硬件特征的語句外,VHDL的語言形式和描述風(fēng)格與句法是十分類似于一般的計(jì)算機(jī)高級(jí)語言。VHDL的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)工程設(shè)計(jì),或稱設(shè)計(jì)實(shí)體(可以是一個(gè)元件,一個(gè)電路模塊或一個(gè)系統(tǒng))分成外部(或稱可視部分,及端口)和內(nèi)部(或稱不可視部分),既涉及實(shí)體的內(nèi)部功能和算法完成部分。在對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)體定義了外部界面后,一旦其內(nèi)部開發(fā)完成后,其他的設(shè)計(jì)就可以直接調(diào)用這個(gè)實(shí)體。這種將設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)外部分的概念是VHDL系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)。

  特點(diǎn)

  VHDL 語言能夠成為標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述語言并獲得廣泛應(yīng)用,它自身必然具有很多其他硬件描述語言所不具備的優(yōu)點(diǎn)。歸納起來,VHDL 語言主要具有以下優(yōu)點(diǎn):

 ?。?) VHDL 語言功能強(qiáng)大,設(shè)計(jì)方式多樣

  VHDL 語言具有強(qiáng)大的語言結(jié)構(gòu),只需采用簡單明確的VHDL語言程序就可以描述十分復(fù)雜的硬件電路。同時(shí),它還具有多層次的電路設(shè)計(jì)描述功能。此外,VHDL 語言能夠同時(shí)支持同步電路、異步電路和隨機(jī)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),這是其他硬件描述語言所不能比擬的。VHDL 語言設(shè)計(jì)方法靈活多樣,既支持自頂向下的設(shè)計(jì)方式,也支持自底向上的設(shè)計(jì)方法; 既支持模塊化設(shè)計(jì)方法,也支持層次化設(shè)計(jì)方法。

 ?。?) VHDL 語言具有強(qiáng)大的硬件描述能力

  VHDL 語言具有多層次的電路設(shè)計(jì)描述功能,既可描述系統(tǒng)級(jí)電路,也可以描述門級(jí)電路;描述方式既可以采用行為描述、寄存器傳輸描述或者結(jié)構(gòu)描述,也可以采用三者的混合描述方式。同時(shí),VHDL 語言也支持慣性延遲和傳輸延遲,這樣可以準(zhǔn)確地建立硬件電路的模型。VHDL 語言的強(qiáng)大描述能力還體現(xiàn)在它具有豐富的數(shù)據(jù)類型。VHDL 語言既支持標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)類型,也支持用戶定義的數(shù)據(jù)類型,這樣便會(huì)給硬件描述帶來較大的自由度。

 ?。?) VHDL 語言具有很強(qiáng)的移植能力

  VHDL 語言很強(qiáng)的移植能力主要體現(xiàn)在: 對(duì)于同一個(gè)硬件電路的 VHDL 語言描述,它可以從一個(gè)模擬器移植到另一個(gè)模擬器上、從一個(gè)綜合器移植到另一個(gè)綜合器上或者從一個(gè)工作平臺(tái)移植到另一個(gè)工作平臺(tái)上去執(zhí)行。

  (4) VHDL 語言的設(shè)計(jì)描述與器件無關(guān)

  采用 VHDL 語言描述硬件電路時(shí),設(shè)計(jì)人員并不需要首先考慮選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)的器件。這樣做的好處是可以使設(shè)計(jì)人員集中精力進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的優(yōu)化,而不需要考慮其他的問題。當(dāng)硬件電路的設(shè)計(jì)描述完成以后,VHDL 語言允許采用多種不同的器件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

 ?。?) VHDL 語言程序易于共享和復(fù)用

  VHDL 語言采用基于庫 ( library) 的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員可以建立各種可再次利用的模塊,一個(gè)大規(guī)模的硬件電路的設(shè)計(jì)不可能從門級(jí)電路開始一步步地進(jìn)行設(shè)計(jì),而是一些模塊的累加。這些模塊可以預(yù)先設(shè)計(jì)或者使用以前設(shè)計(jì)中的存檔模塊,將這些模塊存放在庫中,就可以在以后的設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)用。

  由于 VHDL 語言是一種描述、模擬、綜合、優(yōu)化和布線的標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言,因此它可以使設(shè)計(jì)成果在設(shè)計(jì)人員之間方便地進(jìn)行交流和共享,從而減小硬件電路設(shè)計(jì)的工作量,縮短開發(fā)周期。

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