VHDL结构详解:PLD、FPGA与VHDL设计方法
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更新于2024-08-14
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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。
2012-07-21 上传
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