Язык описания электронной аппаратуры VHDL. Берчун Ю.В. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

5
Введение
Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) в области электро-
ники привело к созданию унифицированных языковых средств исходного описания проек-
тов сверхбольших интегральных схем (СБИС). Такого рода языки необходимы для решения
задач высокоуровневого проектирования цифровых СБИС. Под высокоуровневым понимает-
ся алгоритмическое и логическое проектирование СБИС, а основными задачами высоко-
уровневого проектирования являются моделирование проектов, синтез логических схем и
верификация.
Такими языками стали VHDL и Verilog, они фактически являются международными
стандартами и входными языками промышленных систем автоматизированного проектиро-
вания СБИС различных типовзаказных, полузаказных, и программируемых логических
интегральных схем (ПЛИС).
Например, VHDL является базовым языком проектирования (сквозного моделирования
и синтеза) в свободно распространяемой САПР WebPack ISE фирмы Xilinx, которая является
одним из крупнейших производителей кристаллов ПЛИС. Поддержка VHDL и Verilog явля-
ется обязательной для всех крупных САПР ведущих мировых производителей, таких как Ca-
dence, Mentor Graphics, Synopsys и другие. Существуют и специализированные САПР, ори-
ентированные на синтез решений на базе ПЛИС различных производителей, например
Active-HDL фирмы ALDEC.
1. Уровни описания электронной аппаратуры
Современные цифровые электронные приборы являются, без сомнения, сложными
системами, состоящими из миллионов транзисторов. Проектирование любой сложной сис-
темы предполагает применение блочно-иерархического подхода, позволяющего сократить
вероятность ошибок, обусловленных большой размерностью задачи. Проектирование циф-
ровой электронной аппаратуры не является исключением, более того, уровни иерархии мож-
но выделить гораздо более чётко, чем во
многих других прикладных областях. Для блоков,
описываемых на каждом из уровней, характерны свой набор элементов, способ представле-
ния информации (язык описания), используемый математический аппарат.
Обычно выделяют 5 уровней описания вычислительных систем:
9 системный уровень;
9 уровень вычислительных процессов;
9 функционально-логический уровень;
9 схемотехнический уровень;
9 компонентный уровень.
Функционально-логический уровень
является самым ёмким и в нём дополнительно
выделяют ряд подуровней:
9 подуровень функционирования ЭВМ;
9 подуровень устройств (узлов) ЭВМ;
Введение
      Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) в области электро-
ники привело к созданию унифицированных языковых средств исходного описания проек-
тов сверхбольших интегральных схем (СБИС). Такого рода языки необходимы для решения
задач высокоуровневого проектирования цифровых СБИС. Под высокоуровневым понимает-
ся алгоритмическое и логическое проектирование СБИС, а основными задачами высоко-
уровневого проектирования являются моделирование проектов, синтез логических схем и
верификация.
     Такими языками стали VHDL и Verilog, они фактически являются международными
стандартами и входными языками промышленных систем автоматизированного проектиро-
вания СБИС различных типов — заказных, полузаказных, и программируемых логических
интегральных схем (ПЛИС).
      Например, VHDL является базовым языком проектирования (сквозного моделирования
и синтеза) в свободно распространяемой САПР WebPack ISE фирмы Xilinx, которая является
одним из крупнейших производителей кристаллов ПЛИС. Поддержка VHDL и Verilog явля-
ется обязательной для всех крупных САПР ведущих мировых производителей, таких как Ca-
dence, Mentor Graphics, Synopsys и другие. Существуют и специализированные САПР, ори-
ентированные на синтез решений на базе ПЛИС различных производителей, например —
Active-HDL фирмы ALDEC.

1. Уровни описания электронной аппаратуры
     Современные цифровые электронные приборы являются, без сомнения, сложными
системами, состоящими из миллионов транзисторов. Проектирование любой сложной сис-
темы предполагает применение блочно-иерархического подхода, позволяющего сократить
вероятность ошибок, обусловленных большой размерностью задачи. Проектирование циф-
ровой электронной аппаратуры не является исключением, более того, уровни иерархии мож-
но выделить гораздо более чётко, чем во многих других прикладных областях. Для блоков,
описываемых на каждом из уровней, характерны свой набор элементов, способ представле-
ния информации (язык описания), используемый математический аппарат.
     Обычно выделяют 5 уровней описания вычислительных систем:
          9 системный уровень;
          9 уровень вычислительных процессов;
          9 функционально-логический уровень;
          9 схемотехнический уровень;
          9 компонентный уровень.
     Функционально-логический уровень является самым ёмким и в нём дополнительно
выделяют ряд подуровней:
          9 подуровень функционирования ЭВМ;
          9 подуровень устройств (узлов) ЭВМ;
                                            5