Handel-C：高级硬件描述语言，加速算法设计

Handel-C是一种由Celoxica公司开发的高级程序设计语言，旨在将硬件设计者从复杂的VHDL语言中解放出来，尤其适合处理高速运行的复杂算法。它起源于ISO/ANSI-C，结合了高级语言的易用性和硬件描述语言(HDL)的特性，允许开发者直接使用C语言进行硬件设计。 Handel-C的主要特点包括： 1. **函数与C语言兼容**：Handel-C支持函数的概念，类似于C语言中的函数，用于模块化和复用代码。函数能够共享硬件资源，提供参数传递和返回值机制。例如，`int 4 add(left,right)` 函数接受两个整数参数并返回它们的和，简化了数值操作的编写。 2. **高级特性**：Handel-C提供了函数数组和内联函数，增强了代码的灵活性。函数可以具有void类型，表示无返回值，而返回类型可选择为整型或结构体类型。如果没有参数，函数参数列表可以省略。 3. **并行执行支持**：Handel-C允许开发人员通过特定表达式指定算法的并行性，使得算法设计能够更好地利用硬件资源，提高执行速度。 4. **硬件描述与软件设计的融合**：通过特殊的表达式，开发者可以直接在软件层面控制算法的硬件映射，这在设计高性能、低延迟的应用中尤为重要，如加密、图像处理等领域。 5. **集成开发环境**：Celoxica的DK开发工具包包含了设计输入、模拟与综合等功能，可以直接输出Erlang网表或生成VHDL/Verilog文件，供第三方工具进一步处理。DK环境支持与其他语言（如ModelSim）的协同仿真，便于验证和调试设计。 6. **灵活性与兼容性**：DK环境支持现有HDL代码块和嵌入式软件的协同仿真，这意味着开发者可以无缝地集成既有硬件设计和软件组件，提高整体设计的效率。 总结来说，Handel-C是一个强大且灵活的工具，它通过简化硬件描述过程，让编程者能够更加高效地设计和实现高速运行的算法，降低了硬件开发的复杂性和时间成本，是现代嵌入式和FPGA设计中的重要利器。