第3章EDA课件.ppt

文档介绍：第3章硬件描述语言VHDL的编程基础
概述
VHDL程序基本结构
VHDL语言要素
VHDL顺序语句
VHDL并行语句
子程序(SUBPROGRAM)
VHDL描述风格
11/10/2017
第3章硬件描述语言VHDL的编程基础
教学目标
教学重点
教学过程
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第3章教学目标
解VHDL语言特点和VHDL的优点
掌握VHDL的程序设计约定
理解和掌握VHDL描述的语法结构
掌握VHDL程序的基本结构和设计数字电路特点
掌握完整而典型的VHDL设计实例
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第3章教学重点
掌握VHDL的程序设计约定
理解和掌握VHDL描述的语法结构
掌握VHDL程序的基本结构和设计数字电路特点
掌握典型的VHDL实例设计方法
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数字系统设计分为硬件设计和软件设计, 但是随着计算机技术、超大规模集成电路(CPLD、FPGA)的发展和硬件描述语言(HDL, Hardware Description Language)的出现,软、硬件设计之间的界限被打破,数字系统的硬件设计可以完全用软件来实现,只要掌握了HDL语言就可以设计出各种各样的数字逻辑电路。
概述
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什么是VHDL及VHDL语言的发展历史
以前很多ASIC制造商都自己开发了HDL语言,存在着很大的差异,工程师一旦选用某种硬件描述语言作为输入工具,就被束缚在这个硬件设计环境之中。因此,硬件设计工程师需要一种强大的、标准化的硬件描述语言,作为可相互交流的设计环境。目前常用硬件描述语言有VHDL、Verilog和ABEL语言,利用硬件描述语言使数字系统设计更加简单和容易。
11/10/2017
美国国防部在80年代初提出了VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit)计划,其目标之一是为下一代集成电路的生产,实现阶段性的工艺极限以及完成10万门级以上的设计,建立一项新的描述方法。VHDL的英文全名是Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,诞生于1982年。
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1987年底, VHDL被IEEE ( The Institute of Electrical and Electronics Engineers)和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自IEEE公布了VHDL的标准版本(IEEE-1076)之后,各EDA公司相继推出了自己的VHDL设计环境,或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。
此后VHDL在电子设计领域得到了广泛的接受,并逐步取代了原有的非标准硬件描述语言。
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1993年,IEEE对VHDL进行了修订,从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容,公布了新版本的VHDL,即IEEE标准的1076-1993版本。现在,VHDL和Verilog作为IEEE的工业标准硬件描述语言,又得到众多EDA公司的支持,在电子工程领域,已成为事实上的通用硬件描述语言。有专家认为,在新的世纪中,VHDL与Verilog语言将承担起几乎全部的数字系统设计任务。
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VHDL的作用

传统的数字系统设计方法是硬件设计由硬件设计者承担,软件设计由软件设计者承担,二者没有交流。VHDL语言是用软件的方式设计系统,即使不懂硬件电路也可以设计出一个硬件系统;所以硬件描述语言是现代电子设计者与EDA工具的桥梁,EDA工具及VHDL语言的流行使电子系统向集成化、大规模、高速度等方向发展。
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