Проектирование цифровых устройств с помощью языка описания аппаратуры VHDL. Бобрешов А.М - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
Язык VHDL и примеры его использования
Язык описания цифровой аппаратуры VHDL (Very high speed
integrated circuits Hardware Description Language) был разработан по заказу
Министерства обороны США в начале 80-х годов. Язык был
стандартизован, после чего упомянутое Министерство обязало своих
поставщиков цифровых микросхем представлять в составе документации
их описание на VHDL. С самого начала VHDL выполнял роль стандарта и
поэтому получил огромное распространение в США и Европе. Это
позволило во многом решить актуальный на то время вопрос о
моделировании проектов цифровых устройств, содержащих схемы от
разных производителей. Таким образом, первоначально языки описания
аппаратуры использовались только для моделирования. В начале
девяностых годов начали разрабатываться прямые компиляторы VHDL-
программ в аппаратные реализации различных классов. Создание таких
компиляторов представляло собой весьма сложную задачу, поскольку не
существует прямой и однозначной взаимосвязи между текстовым,
преимущественно поведенческим описанием устройства, и его
схемотехническим, структурным представлением. На создание эффективно
работающих компиляторов потребовалось почти 10 лет. Язык за время
своего существования претерпел несколько изменений, наиболее
актуальным на сегодняшний день является стандарт VHDL’93, а также
новый стандарт
, принятый в 1999г., называемый VHDL-AMS. Наиболее
существенным нововведением VHDL-AMS является появление
конструкций для описания аналоговых и смешанных аналого-цифровых
устройств. За основу изучения возьмем VHDL’93, поскольку именно этот
вариант поддерживается сегодня большинством САПР.
Поскольку перечисление синтаксических конструкций не способно
дать правильное представление об отличиях VHDL от традиционных
языков программирования высокого уровня, целесообразно начать его
изучение с простых примеров. Данные примеры содержат описания
некоторых простейших устройств цифровой схемотехники. Поскольку в
VHDL не делается различий между прописными и строчными буквами,
для удобства чтения примеров ключевые слова будем записывать
строчными символами, а определяемые именапрописными.
                                    7
     Язык VHDL и примеры его использования
       Язык описания цифровой аппаратуры VHDL (Very high speed
integrated circuits Hardware Description Language) был разработан по заказу
Министерства обороны США в начале 80-х годов.                   Язык был
стандартизован, после чего упомянутое Министерство обязало своих
поставщиков цифровых микросхем представлять в составе документации
их описание на VHDL. С самого начала VHDL выполнял роль стандарта и
поэтому получил огромное распространение в США и Европе. Это
позволило во многом решить актуальный на то время вопрос о
моделировании проектов цифровых устройств, содержащих схемы от
разных производителей. Таким образом, первоначально языки описания
аппаратуры использовались только для моделирования. В начале
девяностых годов начали разрабатываться прямые компиляторы VHDL-
программ в аппаратные реализации различных классов. Создание таких
компиляторов представляло собой весьма сложную задачу, поскольку не
существует прямой и однозначной взаимосвязи между текстовым,
преимущественно поведенческим описанием устройства, и его
схемотехническим, структурным представлением. На создание эффективно
работающих компиляторов потребовалось почти 10 лет. Язык за время
своего существования претерпел несколько изменений, наиболее
актуальным на сегодняшний день является стандарт VHDL’93, а также
новый стандарт, принятый в 1999г., называемый VHDL-AMS. Наиболее
существенным        нововведением      VHDL-AMS      является    появление
конструкций для описания аналоговых и смешанных аналого-цифровых
устройств. За основу изучения возьмем VHDL’93, поскольку именно этот
вариант поддерживается сегодня большинством САПР.
     Поскольку перечисление синтаксических конструкций не способно
дать правильное представление об отличиях VHDL от традиционных
языков программирования высокого уровня, целесообразно начать его
изучение с простых примеров. Данные примеры содержат описания
некоторых простейших устройств цифровой схемотехники. Поскольку в
VHDL не делается различий между прописными и строчными буквами,
для удобства чтения примеров ключевые слова будем записывать
строчными символами, а определяемые имена – прописными.