VHDL硬件描述语言详解

"这篇资料主要介绍了VHDL硬件描述语言，包括其基本概念、发展历史以及与其他HDL语言的对比。VHDL被设计用于超高速集成电路的描述，旨在解决不同公司间设计语言不兼容的问题。它在1987年成为IEEE标准，并在1993年进行了修订。此外，资料还提到了VerilogHDL，由Candence公司推广并最终成为IEEE标准的另一门硬件描述语言。" 在电子设计自动化（EDA）领域，VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种重要的硬件描述语言，用于描述数字系统的逻辑行为和结构。它不仅能够帮助设计师表达电路设计的概念，还能进行仿真、综合和实现等设计流程。VHDL的工作基于IEEE 1076标准，该标准经历了多个版本的更新，以适应不断发展的集成电路技术需求。 VHDL的基本构成之一是实体（Entity），如标题所示，实体模板是定义一个设计模块的接口部分。在给出的实体模板中，可以看到以下关键元素： 1. `LIBRARY IEEE;`：声明使用IEEE库，这是VHDL中最常用的标准库，包含了各种常用的组件和类型定义。 2. `USE ieee.std_logic_1164.all;`：引入IEEE库中的std_logic_1164包，这个包包含了标准逻辑类型和操作符。 3. `ENTITY entity_name IS`：定义实体名为entity_name，它是设计模块的起点。 4. `PORT (data_input_name ： IN INTEGER RANGE 0 TO count_value；`: 定义输入端口data_input_name，类型为整数，范围从0到count_value。 5. `clk_input_name ： IN STD_LOGIC;`: 定义时钟输入端口clk_input_name，类型为std_logic，这是VHDL中的基本逻辑信号类型。 6. `clm_input_name ： IN STD_LOGIC;`: 定义其他控制信号输入端口clm_input_name，同样为std_logic类型。 7. `ena_input_name ： IN STD_LOGIC;`: 定义使能输入端口ena_input_name，也是std_logic类型。 8. `count_output_name：OUT INTEGER RANGE 0 TO Count_value);`: 定义输出端口count_output_name，类型为整数，范围从0到Count_value。 9. `END entity_name;`: 结束实体定义。 VHDL实体与结构体（Architecture）结合使用，结构体定义了实体内部的行为或结构。在实体模板之后，通常会有一个对应的结构体定义，描述实体如何处理输入并生成输出。 除了VHDL，资料还提及了另一种HDL——VerilogHDL。VerilogHDL由Candence公司的Phil Moorby创立，后来成为Candence公司的专有语言，并在1995年成为IEEE标准。虽然VHDL和VerilogHDL都是广泛使用的硬件描述语言，但它们在语法和使用习惯上存在差异，设计师可以根据个人喜好和项目需求选择使用。 VHDL作为硬件描述语言，对于理解和实现数字系统的设计至关重要。通过学习和掌握VHDL，设计师能够更加高效地进行集成电路设计，提高设计质量和可重用性。