硬件編程語言_硬件描述語言,硬件描述語言的概述,結構,優(yōu)點,用途,開發(fā)流程,與原圖輸
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硬件描述語言HDL是一種用形式化方法描述數(shù)字電路和系統(tǒng)的語言。利用這種語言,數(shù)字電路系統(tǒng)的設計可以從上層到下層(從抽象到具體)逐層描述自己的設計思想,用一系列分層次的模塊來表示極其復雜的數(shù)字系統(tǒng)。然后,利用電子設計自動化(或現(xiàn)場可編程門陣列FPGA自動布局布線工具,把網表轉換為要實現(xiàn)的具體電路布線結構。
目錄
硬件描述語言的概述
硬件描述語言的結構
硬件描述語言的優(yōu)點
。1)與其他的硬件描述語言相比,VHDL具有更強的行為描述能力,從而決定了他成為系統(tǒng)設計領域最佳的硬件描述語言。強大的行為描述能力是避開具體的器件結構,從邏輯行為上描述和設計大規(guī)模電子系統(tǒng)的重要保證。
。2)VHDL豐富的仿真語句和庫函數(shù),,使得在任何大系統(tǒng)的設計早期就能查驗設計系統(tǒng)的功能可行性,隨時可對設計進行仿真模擬。
(3)VHDL語句的行為描述能力和程序結構決定了他具有支持大規(guī)模設計的分解和已有設計的再利用功能。符合市場需求的大規(guī)模系統(tǒng)高效,
高速的完成必須有多人甚至多個代發(fā)組共同并行工作才能實現(xiàn)。(4)對于用VHDL完成的一個確定的設計,可以利用EDA工具進行邏輯綜合和優(yōu)化,并自動的把VHDL描述設計轉變成門級網表。
。5)VHDL對設計的描述具有相對獨立性,設計者可以不懂硬件的結構,也不必管理最終設計實現(xiàn)的目標器件是什么,而進行獨立的設計。
硬件描述語言的用途
硬件描述語言開發(fā)流程
用VHDL/VerilogHD語言開發(fā)PLD/FPGA的完整流程為:
1.文本編輯:用任何文本編輯器都可以進行,也可以用專用的HDL編輯環(huán)境。通常VHDL文件保存為.vhd文件,Verilog文件保存為.v文件
2.功能仿真:將文件調入HDL仿真軟件進行功能仿真,檢查邏輯功能是否正確(也叫前仿真,對簡單的設計可以跳過這一步,只在布線完成以后,進行時序仿真)
3.邏輯綜合:將源文件調入邏輯綜合軟件進行綜合,即把語言綜合成最簡的布爾表達式和信號的連接關系。邏輯綜合軟件會生成.edf(edif)的EDA工業(yè)標準文件。
4.布局布線:將.edf文件調入PLD廠家提供的軟件中進行布線,即把設計好的邏輯安放到PLD/FPGA內
5.時序仿真:需要利用在布局布線中獲得的精確參數(shù),用仿真軟件驗證電路的時序。(也叫后仿真)
6.編程下載:確認仿真無誤后,將文件下載到芯片中
硬件描述語言與原理圖輸入法的關系
HDL和傳統(tǒng)的原理圖輸入方法的關系就好比是高級語言和匯編語言的關系。HDL的可移植性好,使用方便,但效率不如原理圖;原理圖輸入的可控性好,效率高,比較直觀,但設計大規(guī)模CPLD/FPGA時顯得很煩瑣,移植性差。在真正的PLD/FPGA設計中,通常建議采用原理圖和HDL結合的方法來設計,適合用原理圖的地方就用原理圖,適合用HDL的地方就用HDL,并沒有強制的規(guī)定。在最短的時間內,用自己最熟悉的工具設計出高效,穩(wěn)定,符合設計要求的電路才是我們的最終目的。
硬件描述語言的發(fā)展
現(xiàn)在,隨著系統(tǒng)級FPGA以及系統(tǒng)芯片的出現(xiàn),軟硬件協(xié)調設計和系統(tǒng)設計變得越來越重要。傳統(tǒng)意義上的硬件設計越來越傾向于與系統(tǒng)設計和軟件設計結合。硬件描述語言為適應新的情況,迅速發(fā)展,出現(xiàn)了很多新的硬件描述語言,像Superlog、SystemC、Cynlib C++等等。
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本文編號:184864
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