VHDL硬件描述语言.ppt

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1、概述VHDL语言设计实体的基本结构VHDL语言结构体的描述方式VHDL语言的库、程序包及配置VHDL语言的语言要素VHDL语言的描述语句VHDL结构体的三种描述方法1概述VHDL语言是一种在EDA设计中广泛流行的硬件描述语言，主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL语言的句法、语言形式和描述风格十分类似于一般的计算机高级语言，是目前硬件描述语言中应用最为广泛的一种。2VHDL：VHSIC(VeryHighSpeedIntegratedCircuit)HardwareDescriptionLangu

2、age什么是VHDL？3VHDL语言简介VHDL语言全称是“超高速集成电路硬件描述语言”，它诞生于1982年，由美国国防部于20世纪七、八十年代组织研制开发，其目的首先是用这种语言描述复杂电路，其次是希望这种语言能够成为一种标准语言。1987年底，VHDL语言被电气和电子工程师协会IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言，版本为IEEE-1076（简称87版）。此后在电子产业界被广泛地接受，并逐步取代了原有的非标准硬件描述语言（如CUPL、ABEL等）。概述41993年，IEEE对VHDL进行了修订，增加了一些功能，并从更高的抽象层次和系统描

3、述能力上扩展VHDL的内容，公布了VHDL新的版本，编号为IEEEStd1076-1993（简称93版）。1995年中国国家技术监督局组织编写并出版了《CAD通用技术规范》，推荐VHDL语言作为我国电子自动化硬件描述语言的国家标准。1996年，IEEE1076.3成为VHDL综合标准。概述5目前，VHDL已经成为一个数字电路和硬件系统描述、综合、优化和布线的IEEE工业标准，已得到众多EDA公司的支持，越来越多的硬件电路设计工具向VHDL标准靠拢，支持VHDL语言。在电子工程领域中，无论ASIC设计人员，还是系统设计人员，都需要学习VHDL语言

4、来提高自己的工作效率。有专家认为，在未来的IT行业中，VHDL语言和VerilogHDL语言将承担几乎全部的数字系统设计任务。概述61、VHDL打破软、硬件的界限传统的数字系统设计分为：硬件设计（硬件设计人员）软件设计（软件设计人员）VHDL是电子系统设计者和EDA工具之间的界面。EDA工具及HDL的流行，使电子系统向集成化、大规模和高速度等方向发展。美国硅谷约有80%的ASIC和FPGA/CPLD已采用HDL进行设计。概述VHDL语言作用72、VHDL与C、C++的比较：C、C++代替汇编等语言VHDL代替原理图、逻辑状态图等3、VHDL与电

5、原理图描述的比较：VHDL具有较强的抽象描述能力，可进行系统行为级别的描述。描述简洁，效率高。VHDL描述与实现工艺无关。电原理图描述需给出完整、具体的电路结构图，不能进行抽象描述。描述繁杂，效率低。电原理图描述与实现工艺有关。概述8VHDL语言作为一种标准的硬件描述语言，具有结构严谨、描述能力强的特点，支持从系统级到逻辑门级电路所有层次的设计，适合于复杂逻辑电路和系统的设计。作为高级硬件描述语言，VHDL有如下特点：①支持从系统级到逻辑门级电路的描述；②具有很强的硬件描述能力；③设计技术齐全、方法灵活、支持广泛；④对设计描述具有相对的独立性；

6、⑤具有很强的移植能力；⑥易于共享和复用；⑦具有丰富的仿真语句和库函数；VHDL语言特点概述9作为高级硬件描述语言，VHDL有如下特点：⑧设计结构清晰、易读易懂；⑨易实现系统的更新和升级；⑩数据类型丰富、安全性好。概述10如：一个可置数的16位计数器的电原理图：概述11用VHDL描述的可置数16位计数器：12VHDL：具有较强的系统级抽象描述能力，适合行为级和RTL级的描述。设计者可不必了解电路细节，所作工作较少，效率高。但对综合器的要求高，不易控制底层电路的生成。IEEE标准，支持广泛。行为级RTL级门电路级RTL:RegisterTransl

7、ateLevelVHDL与其它硬件描述语言的比较概述13VerilogHDL：系统级抽象描述能力比VHDL稍差；门级开关电路描述方面比VHDL强。适合RTL级和门电路级的描述。设计者需要了解电路细节，所作工作较多。IEEE标准，支持广泛。ABEL、PALASM、AHDL(AlteraHDL)：系统级抽象描述能力差，一般作门级电路描述。要求设计者对电路细节有详细的了解。对综合器的性能要求低，易于控制电路资源。支持少。概述14VHDL主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。VHDL将一个设计（元件、电路、系统）分为：外部（可视部分、端口）内部

8、（不可视部分、内部功能、算法）概述VHDL设计简述15外部与内部：器件或子系统ARCHITECTUREProcessProcessENTITYSequ