IEEE 2019 VHDL 语言标准参考手册

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"IEEE Standard for VHDL - 1076-2019" IEEE Std 1076-2019是针对VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)语言的最新标准参考手册,由IEEE计算机学会的设计自动化标准委员会开发。这个标准是对2008年版本的修订,于2019年9月5日被IEEE系统协会标准委员会批准。该文档通常被授权用于特定的学术机构,如深圳大学城图书馆,并在2021年6月3日下载自IEEE Xplore平台。 VHDL是一种广泛应用的硬件描述语言,主要用于数字电路和系统的设计、验证和实现。它允许工程师以一种结构化和抽象的方式描述电子系统的功能和行为,涵盖了从门级逻辑到系统级设计的多个层次。VHDL的2019版更新可能包含了对语言规范的改进,提高了设计的可读性、可维护性和可重用性,同时也可能适应了现代半导体技术的最新发展。 该标准包括了VHDL语言的各个方面,例如: 1. **语法**:定义了VHDL的词汇和句法结构,包括实体、结构体、配置、包、过程、函数等基本元素。 2. **数据类型和操作符**:规定了各种内置数据类型,如数值类型、位串类型以及用户自定义的数据类型。还定义了算术、关系和逻辑操作符,用于描述数字系统的行为。 3. **进程与并发**:VHDL支持并发语句,如进程(process)和并行信号赋值,这使得描述时序逻辑和并行处理成为可能。 4. **包和库**:包用来组织和重用代码,而库则提供了一个机制来管理不同设计的集合。 5. **结构化设计**:VHDL支持模块化设计,允许将复杂系统分解为独立的子单元,这些子单元可以单独设计、验证和复用。 6. **仿真和行为建模**:VHDL不仅可以描述硬件行为,还可以用于行为仿真,帮助设计师在硬件实现前验证设计的功能正确性。 7. **综合和实现**:VHDL设计可以被综合工具转化为特定集成电路工艺的门级或寄存器传输级(RTL)表示,以便于物理实现。 8. **形式验证**:VHDL标准也鼓励形式验证方法,通过数学证明确保设计满足预定的规格。 随着技术的进步,VHDL的标准不断更新以适应新的设计挑战,比如高速串行接口、嵌入式处理器和FPGA/CPLD等可编程逻辑器件的使用。2019年的修订可能包含了对这些领域的增强和优化,以提升设计效率和性能。 IEEE Std 1076-2019是VHDL设计者和工程师的重要参考,它不仅定义了语言规范,还为数字系统设计提供了全面的指导和支持,确保了设计的一致性和互操作性。