Ngôn ngữ lập trình VHDL

VHDL (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language) là một trong các ngôn ngữ mô tả phần cứng được sử dụng rộng rãi hiện nay. VHDL là ngôn ngữ mô tả phần cứng cho các vi mạch tích hợp có tốc độ cao, được phát triển dùng cho chương trình VHSIC (Very High Speed Integrated Circuit) của bộ quốc phòng Mỹ. Mục đích của việc nghiên cứu và phát triển là tạo ra một ngôn ngữ mô phỏng phần cứng chuẩn và thống nhất, cho phép thử nghiệm các hệ thống số nhanh hơn, hiệu quả hơn, và nhanh...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ngôn ngữ lập trình VHDLNgôn ngữ lập trình VHDLChöông 2 NGOÂN NGÖÕ LAÄP TRÌNH VHDLSÖÏ RA ÑÔØI NGOÂN NGÖÕ VHDLCAÙC THUAÄT NGÖÕ CUÛA VHDLMOÂ TAÛ PHAÀN CÖÙNG TRONG VHDL ENTITY (THÖÏC THEÅ ) ARCHITECTURE Gaùn Caùc Tín Hieäu Ñoàng Thôøi Thôøi gian treå Ñoàng boä leänh CAÙC THIEÁT KEÁ COÙ CAÁU TRUÙC HOAÏT ÑOÄNG TUAÀN TÖÏ Caùc phaùt bieåu quaù trình Vuøng khai baùo quaù trình Thaønh phaàn phaùt bieåu quaù trình Thöïc hieän quaù trình Caùc phaùt bieåu tuaàn töï LÖÏA CHOÏN KIEÁN TRUÙC CAÙC CAÂU LEÄNH CAÁU HÌNH TOÙM TAÉTGIÔÙI THIEÄU VEÀ MOÂ HÌNH HAØNH VI DELAY QUAÙN TÍNH VAØ DELAY TRUYEÀN Delay quaùn tính Delay truyeàn tín hieäu Moâ hình Delay quaùn tính Moâ hình Delay truyeàn MOÂ PHOÛNG DELTA DRIVER Taïo driver Moâ hình nhieàu driver xaáu GENERIC CAÙC PHAÙT BIEÅU KHOÁI TOÙM TAÉTKyõ thuaät PLD vaø ASIC 51Chöông 2. Ngoân ngöõ laäp trình VHDL SPKT – Nguyeãn Ñình PhuùXÖÛ LYÙ TUAÀN TÖÏ PHAÙT BIEÅU Danh saùch nhaïy Ví duï veà quaù trình GAÙN BIEÁN KHAÙC VÔÙI GAÙN TÍN HIEÄU Ví duï moâ hình maïch ña hôïp khoâng ñuùng Ví duï moâ hình maïch ña hôïp ñuùng CAÙC PHAÙT BIEÅU TUAÀN TÖÏ PHAÙT BIEÅU IF PHAÙT BIEÅU CASE PHAÙT BIEÅU LOOP Phaùt bieåu voøng laëp LOOP cô baûn Phaùt bieåu voøng laëp While – LOOP Phaùt bieåu voøng laëp FOR – LOOP Phaùt bieåu Next vaø Exit PHAÙT BIEÅU ASSERT PHAÙT BIEÅU WAITCAÙC KIEÅU ÑOÁI TÖÔÏNG TRONG VHDL KHAI BAÙO TÍN HIEÄU KHAI BAÙO BIEÁN KHAI BAÙO HAÈNG SOÁCAÙC KIEÅU DÖÕ LIEÄU TRONG VHDL LOAÏI SCALAR Kieåu soá nguyeân INTEGER Kieåu döõ lieäu ñaõ ñònh nghóa Kieåu döõ lieäu do ngöôøi duøng ñònh nghóa Kieåu döõ lieäu SUBTYPE Kieåu döõ lieäu maûng ARRAY Kieåu döõ lieäu maûng port Kieåu döõ lieäu baûng ghi record Kieåu döõ lieäu SIGNED vaø UNSIGNED Kieåu soá thöïc REAL Kieåu lieät keâ KIEÅU VAÄT LYÙ CAÙC THUOÄC TÍNH Thuoäc tính tín hieäu Thuoäc tính döõ lieäu scalar Thuoäc tính maûngCAÙC TOAÙN TÖÛ CÔ BAÛN TRONG VHDL CAÙC TOAÙN TÖÛ LOGIC CAÙC TOAÙN TÖÛ QUAN HEÄ CAÙC TOAÙN TÖÛ SOÁ HOÏC CAÙC TOAÙN TÖÛ COÙ DAÁU CAÙC TOAÙN NHAÂN CHIA52 Kyõ thuaät PLD vaø ASIC CAÙC TOAÙN TÖÛ DÒCH CAÙC TOAÙN TÖÛ HOÃN HÔÏPCHÖÔNG TRÌNH CON VAØ GOÙI CHÖÔNG TRÌNH CON Haøm Haøm chuyeån ñoåi Haøm phaân tích Thuû tuïc GOÙI Khai baùo goùi Khai baùo chöông trình conCAÂU HOÛI OÂN TAÄP VAØ BAØI TAÄPChöông 2. Ngoân ngöõ laäp trình VHDL SPKT – Nguyeãn Ñình PhuùHình vaø baûngHình 2-1. Coång A coù 2 ngoõ vaøo.Hình 2-2. Kí hieäu cuûa mux coù 4 ngoõ vaøo.Hình 2-3. Baûng traïng thaùi cuûa mux coù 4 ngoõ vaøo.Hình 2-4. Daïng soùng coù delay quaùn tính cuûa boä ñeäm.Hình 2-5. Daïng soùng coù delay truyeàn cuûa boä ñeäm.Hình 2-6. So saùnh 2 cô caáu ñaùnh giaù.Hình 2-7. So saùnh 2 cô caáu ñaùnh giaù.Hình 2-8. Cô caáu ñaùnh giaù delay delta.Hình 2-9. Kí hieäu maïch ña hôïp vaø baûng traïng thaùi.Hình 2-10. Giaûn ñoà caùc loaïi döõ lieäu trong VHDL.Hình 2-11. Caùc kieåu maûng döõ lieäu.Baûng 2-1. Thuoäc tính tín hieäu.Baûng 2-2. Thuoäc tính döõ lieäu scalar.Baûng 2-3. Thuoäc tính maûng.Baûng 2-4. Taát caû caùc toaùn töû.Baûng 2-5. Caùc toaùn töû quan heä.Baûng 2-6. Caùc toaùn töû soá hoïc.Baûng 2-7. Caùc toaùn töû coù daáu.Baûng 2-8. Caùc toaùn töû nhaân chia.Baûng 2-9. Caùc toaùn töû dòch.Baûng 2-10. Caùc toaùn töû hoãn hôïp.54 Kyõ thuaät PLD vaø ASICI. SÖÏ RA ÑÔØI NGOÂN NGÖÕ VHDL VHDL (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language) laø moät trong caùcngoân ngöõ moâ taû phaàn cöùng ñöôïc söû duïng roäng raõi hieän nay. VHDL laø ngoân ngöõ moâ taû phaàn cöùngcho caùc vi maïch tích hôïp coù toác ñoä cao, ñöôïc phaùt trieån duøng cho chöông trình VHSIC (Very HighSpeed Integrated Circuit) cuûa boä quoác phoøng Myõ. Muïc ñích cuûa vieäc nghieân cöùu vaø phaùt trieån laø taïo ra moät ngoân ngöõ moâ phoûng phaàn cöùngchuaån vaø thoáng nhaát, cho pheùp thöû nghieäm caùc heä thoáng soá nhanh hôn, hieäu quaû hôn, vaø nhanhchoùng ñöa caùc heä thoáng ñoù vaøo öùng duïng. Thaùng 7 naêm 1983, ba coâng ty Internetic, IBM, Texas Instruments baét ñaàu nghieân cöùu. Saumoät thôøi gian, phieân baûn ñaà ...