In aceasta lucrare se prezinta elementele fundamentale legate de
limbajul de descriere hardware VHDL: scurt istoric, definiNii, avantaje si
dezavantaje, principalele sale caracteristici, insoNite de exemple elementare
de circuite, in principalele stiluri de descriere existente in VHDL.
2. ConsideraNii teoretice
2.1 VHDL - scurt istoric
VHDL nu este un limbaj de programare, ci un limbaj de descriere a
sistemelor electronice hardware pornind de la structura lor modulara si de la
interconexiunile dintre acestea. El a fost definit si integrat in randul
instrumentelor de CAD (Computer-Aided Design) din domeniul
electronicii, pentru a introduce o metodologie riguroasa de proiectare in
ciclul de dezvoltare al sistemelor hardware.
VHDL a devenit un limbaj industrial standardizat, utilizat pentru
descrierea hardware de la nivelul abstract pana la nivelul concret. VHDL a
fost rapid asimilat ca un mediu universal de comunicaNie in proiectare. ToNi
producatorii de staNii de lucru si de software CAE (Computer-Aided
Engineering) isi standardizeaza produsele pentru a avea intrari si iesiri
standard VHDL. Aceste produse includ software pentru simulare, sinteza si
trasare de cablaj imprimat.
Limbajul provine din programul VHSIC (Very High Speed
Integrated Circuit) iniNiat de Departamentul Apararii din Statele Unite ale
Americii in 1980. In faNa importantei cresteri a complexitaNii sistemelor
electronice si mai ales a costurilor de intreNinere rezultante, s-a facut simNita
nevoia apariNiei unui limbaj modern si standardizat.
Necesitatea unei descrieri lipsite de ambiguitate a sistemelor
hardware a aparut in mod pregnant la Departamentul Apararii (DOD) al
10 LIMBAJUL VHDL
Statelor Unite la inceputul anilor 1980. Efortul de standardizare a fost
esalonat intre anii 1983 si 1987 sub egida DOD. Efortul prestat de
numeroase societaNi americane, grupate in jurul lui INTERMETRICS, IBM
si TEXAS INSTRUMENTS, a dus la apariNia normei IEEE 1076B, aprobata
in 10 decembrie 1987. De atunci, VHDL este supervizat de grupul american
VASG (VHDL Analysis and Standardisation Group), care face la randul lui
parte din IEEE.
2.2 Ce este un limbaj de descriere hardware?
VHDL este un limbaj de descriere hardware: el permite descrierea
funcNionarii componentelor unui sistem hardware, precum si a relaNiilor
dintre aceste componente si a legaturilor lor cu exteriorul.
Exista o stransa similitudine intre proiectarea hardware si proiectarea
software. Tot ceea ce Nine de metoda de specificare, de organizarea softwareului,
de algoritmica, poate fi transpus direct la nivel hardware. Acest lucru
este posibil deoarece VHDL conNine toate elementele de descriere
algoritmica proprii limbajelor de programare. De aceea este adeseori
considerat drept un limbaj informatic sau chiar drept un limbaj de
informaticieni. Este deci preferabil ca programatorul incepator in VHDL sa
posede cunostinNe minime intr-un limbaj de programare structurata de nivel
inalt, pe langa cunostinNe de proiectare a sistemelor numerice.
Spre deosebire de un limbaj de programare, un limbaj de descriere
hardware nu vizeaza o ,,executare", chiar daca are un simulator asociat. Un
limbaj de descriere hardware poate servi la:
- demonstraNii formale (,,oare circuitul face intr-adevar
transformata Fourier?");
- sinteza (in acest caz, limbajul are rolul de a furniza intrari unui
instrument ,,inteligent" pentru realizarea rapida a prototipului
hardware);
- elaborarea de specificaNii;
- elaborarea de documentaNii.
Un limbaj de descriere hardware propune adeseori mai multe
niveluri de descriere. O descriere VHDL poate fi:
- structurala;
- comportamentala;
- de tip ,,flux de date";
- o combinaNie a acestor trei tipuri de baza.
6 Laboratoare VHDL
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
