vhdl硬件描述语言在数字电路设计中的应用

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1、实验室科学第14卷第5期2011年10月Vol114No15Oct12011ISSN1672-4305CN12-1352/NLABORATORYSCIENCE计算机应用VHDL硬件描述语言在数字电路设计中的应用李要球,卢璐(淮海工学院电子工程学院,江苏连云港222005)摘要:随着数字电子技术的发展,传统的数字电路设计方法已不能满足现代数字集成电路系统设计要求,借助硬件描述语言完成硬件设计成为电子设计的趋势。通过介绍VHDL硬件描述语言的基本结构、基本特点和设计流程,以全加器为例说明用VHDL语言设计数字逻辑电路的方法,并给出了仿真结果

2、。结果表明,VHDL对数字电路的硬件描述能力强,在设计上非常有效,是数字电路教学中全新的理论联系实际的方法和培养学生实际动手能力的有效工具。关键词:VHDL;数字电路;电子技术中图分类号:TP391文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1672-4305.2011.05.030ApplicationofVHDLindigitalcircuitdesignationLIYao-qiu,LULu(SchoolofElectronicEngineering,HuaihaiInstituteofTechnology,Lianyun

3、gang222005,China)Abstract:Withthedevelopmentofdigitalelectronictechnology,thetraditionaldesignmethodsofdig2italcircuitcan’tmeettheneedsofthedigitalintegratedcircuit.Ithasbeenadevelopingtrendtoac2complishthedesignofhardwarecircuitbyVHDL.Abriefintroductionofthebasicstructu

4、re,featuresandthedesignprocessofVHDLisgiven.Thefulladderisusedasanexampletoilluminatethedesig2ningmethodofwhatisappliedtothedesignofdigitalcircuit,andthesimulateresultisachieved.Astheresultsuggested,VHDL,whichispowerfultodepictthehardwareofdigitalcircuitandeffectiveindes

5、ign,isausefultooltocombinetheorywithpracticeinteachingdigitalcircuitandcultivatethestudents’performingability.Keywords:VHDL;digitalcircuit;electronictechnology随着数字电子技术的发展,数字电路已由早期的分立元件逐渐发展成集成电路,以及具有特定功能的专用集成电路,对电路设计的要求越来越高。尤其是可编程逻辑器件的出现,使得以硬件为载体、以计算机软件为开发环境的现代数字系统的设计方法日趋

6、成熟,直接推动了电子设计自动化(Electron2icDesignAutomation,EDA)的发展。尤其是仿真验证和设计两方面都支持标准硬件描述语言的EDA软件不断推出,缩短了硬件电子电路设计的周期,使得传统的电路系统设计建模理念发生了重大的变化。EDA技术利用计算机设计电路和系统的软件工具,借助于软件设计平台,自动完成数字系统的逻辑综合、布局布线、仿真等工作,最后下载到芯片,实现设计方案。它打破了硬件和软件间的壁垒,使计算机的软件技术和硬件实现、软件性能和硬件指标、设计效率和产品性能合二为一,代表了电子设计技术和应用技术的发展方向

7、。目前,硬件描述语言包括VHDL、VerilogHDL、SystemVerilog、SystemC语言等,其中最流行且应用最广泛的是VHDL超高速集成电路硬件描述语言[1]。1VHDL硬件描述语言简介VHDL(Very-High-SpeedIntegratedCircuitHard-WareDescriptionLanguage)超高速集成电路硬件描述语言诞生于1982年,最初是美国国防部为其超高速集成电路研究计划提出的硬件描述语言,到1987年底,VHDL被国际电气电子工程师协会(TheInstituteofElectricaland

8、ElectronicsEngineers,IEEE)和美国国防部确定为标准硬件描述语言[2]。1.1VHDL语言基本结构完整的VHDL语言通常包含库(Library)声明区、实体(Entity)定义区、结构