VHDL编程基础:并行语句与EDA工具解析

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"这篇资料主要介绍了VHDL编程的基础知识,并着重讲解了在结构体中的并行语句模块。VHDL是一种广泛应用于硬件描述的高级语言,它在电子设计自动化(EDA)领域中占据重要地位。资料内容涵盖VHDL语言的概述、基本结构、语言要素、顺序语句以及设计流程。同时,提到了VHDL与其它硬件描述语言如Verilog和ABEL在设计层次、综合过程和对综合器要求上的区别。" 1.1.1 VHDL语言简介 VHDL是Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language的缩写,是一种专为描述超高速集成电路行为和结构的标准化语言。它被广泛应用于行为级和寄存器传输级(RTL)的设计,使得设计者可以专注于系统的功能,而无需过多关注底层的电路实现。VHDL语言具有较高的描述层次,对于不熟悉具体电路细节的设计师来说非常友好。 1.2 VHDL设计实体的基本结构(并行语句) 在VHDL中,设计实体通常包含并行语句,这意味着多个语句可以同时执行。这种特性使得VHDL非常适合描述数字系统中的并行行为。并行语句包括进程(process)、并行赋值语句(parallel assignment statements)等,它们能够有效地表示硬件中的并发操作。 1.3 VHDL语言要素 VHDL的语言要素包括数据类型、逻辑操作符、函数声明等。数据类型定义了信号和变量的种类,逻辑操作符用于组合和比较逻辑值,而函数声明则允许自定义复杂的计算过程。 1.4 VHDL顺序语句 除了并行语句,VHDL还支持一系列的顺序语句,如if语句、case语句、for循环和while循环等。这些语句按照特定的顺序执行,常用于控制设计流程中的条件分支和迭代。 1.5 VHDL设计流程 VHDL设计流程通常包括设计建模、仿真验证、综合、布局布线等步骤。其中,综合过程是将高层次的行为描述转化为低层的逻辑门电路的过程。这个过程中,VHDL的综合通常需要经历行为级到RTL级再到门电路级的转化,这与Verilog和ABEL有所不同,后两者可以直接从RTL级转化到门电路级。 推荐参考书籍《EDA技术实用教程-VHDL版(第四版)》,作者潘松,由科学出版社出版,这本书深入浅出地讲解了VHDL的设计原理和应用技巧。 VHDL作为强大的硬件描述语言,不仅提供了丰富的语句结构来描述复杂的电子系统,还具备高级抽象的能力,使设计者能更高效地完成设计任务。理解并掌握VHDL的基本概念和语法,对于电子工程师来说至关重要。