第三章_VHDL硬件描述语言要点分析.pptx

FPGA 与硬件描述语言 1 2第三章 VHDL 硬件描述语言 VHDL 概述 VHDL 程序结构 VHDL 的数据类型及运算操作符 VHDL 的描述语句 基本电路的 VHDL 模型 有限状态机 仿真与逻辑综合 2 3 VHDL 硬件描述语言— VHDL 概述 VHDL 概述 VHDL 简介 VHDL 的基本结构及其优点 VHDL 术语 3 4 VHDL 硬件描述语言— VHDL 概述? VHDL (V ery High Speed Integrated Circuit H ardware D escription L anguage ) 超高速集成电路硬件描述语言?1987 年底, VHDL 被 IEEE (I nstitute of E lectrical and E lectronic E ngineers )和美国国防部确认为标准硬件描述语言 4 5 VHDL 硬件描述语言— VHDL 概述目前 VHDL 存在两个版本: ? VHDL ’87 经过少许简单的源代码修改就可兼容? VHDL ’93 增加了一些保留字并删除了某些属性目前绝大多数常用 EDA 工具都支持两个版本的所有语法规则,且大多数资料(包括最新的)仍然使用 VHDL ’87版本语法规则 5 6 VHDL 硬件描述语言— VHDL 概述? VHDL 主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口? VHDL 的语言形式和描述风格和语法与一般的计算机高级语言非常类似? VHDL 的程序结构特点是将一项工程设计, 或称设计实体分成外部和内部两大部分(是 VHDL 设计系统的基本特点) 6 7 VHDL 硬件描述语言— VHDL 概述?实体:可以是一个元件、电路模块或系统?外部:称可视部分,即端口?内部:称不可视部分,即设计实体的内部功能和算法完成部分?在定义了一个设计实体的外部界面后,一旦其内部开发完成后,其他的设计就可以直接调用这个实体。 7 8 VHDL 硬件描述语言— VHDL 简介 VHDL 与其他硬件描述语言的比较行为级 RTL 级门电路级一般的硬件描述语言可以在三个层次上进行电路描述 VerilogHDL 描述范围 VHDL 描述范围 8 9 VHDL 硬件描述语言— VHDL 简介 VHDL 与其他硬件描述语言的比较 VHDL VerilogHDL VHDL 是一种高级描述语言,适用于电路高级建模 VerilogHDL 是一种较低级的描述语言,适用于描述门级电路 VHDL 的综合对综合器的要求较高, 需要经过行为级、 RTL 级、门电路级的转化综合过程简单一些,只需要经过 RTL 级、门电路级的转化 VHDL 可以直接描述门电路,但这方面的能力不如 VerilogHDL VerilogHDL 在高级描述方面不如 VHDL 在 VHDL 设计中,大量的工作是由综合器完成的,设计者所做的工作相对较少在 VerilogHDL 设计的过程中,设计者做的工作通常比较大,因为要搞清楚具体电路结构的细节 9 10 VHDL 硬件描述语言— VHDL 简介 VHDL 与其他硬件描述语言的比较?目前,大多数高档 EDA 软件都支持 VHDL 和 VerilogHDL 混合设计,因此在工程应用中, 设计者可以根据需要使用 VHDL 或 VerilogHDL 设计不同的电路模块 10