VHDL结构详解：PLD、FPGA与VHDL设计方法

VHDL语言结构组成是数字逻辑设计中的核心要素，它是一种用于描述数字系统行为的高级硬件描述语言。本课程主要围绕以下几个部分展开： 1. **库**：库在VHDL中扮演着资源共享的角色，它包含了设计过程中可以复用的各种设计模块，如数据类型、常数、程序等，有助于提高代码的重用性和效率。 2. **程序包**：程序包是VHDL中的一个组织单元，用于存放相关的设计元素，如实体、结构体和配置。它们有助于管理复杂的代码结构，并提供封装和抽象，便于团队协作。 3. **实体**：实体是VHDL设计的核心，它定义了硬件系统的外部接口，包括输入、输出和可能的控制信号。这是设计师与实际硬件交互的关键部分。 4. **结构体**：结构体描述了硬件系统的内部结构和功能，包括逻辑电路的逻辑单元、时序逻辑和数据路径等。这有助于系统的行为建模和验证。 5. **配置**：配置是对实体的具体实现，它是将库中的单元组合成完整系统的过程，允许用户根据需求定制硬件功能。 6. **可编程逻辑器件（PLD）**：课程详细讲解了PLD的基本概念，如PROM（只读存储器）、PAL（可编程阵列逻辑）、GAL（通用阵列逻辑）和CPLD（复杂可编程逻辑器件），以及FPGA（现场可编程门阵列）。PLD的特点是可以根据用户编程进行逻辑结构调整，提供了组合逻辑设计的实例。 7. **FPGA的“与或”两级结构**：FPGA通常具有“与”和“或”逻辑层次，用户可以通过编程定义其最终的逻辑结构和功能。 8. **PLD的结构特点**：PLD由与阵列和或阵列组成，如输入缓冲门和三态门，允许用户通过编程实现自定义逻辑功能。与阵列的输出是输入变量的与函数，而或阵列则实现或函数。 9. **可编程连接技术**：课程还介绍了PLA（可编程逻辑阵列）的编程方法，它结合了与阵列和或阵列的灵活性。 通过学习这些内容，学生可以掌握VHDL语言在数字逻辑设计中的应用，从组合逻辑设计到高级硬件描述，为实际硬件项目开发打下坚实的基础。