VHDL语言详解：可编程逻辑器件及其应用

可编程逻辑器件（PLDs）是现代电子系统设计中的关键组件，它们允许设计师以灵活的方式创建定制的数字逻辑电路。本资源聚焦于VHDL语言，它是用于描述和编程PLDs的主要高级硬件描述语言（HDL）。复旦大学的研究生课程中，这部分内容主要涵盖以下几个要点： 1. **可编程逻辑器件的原理**： - 概述了数字系统实现的不同方法，包括处理器为核心并通过软件编程的系统，以及纯硬件系统，如标准逻辑电路、CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程门阵列）。 - 标准电路与用户定制电路之间的区别，例如全定制电路、半定制电路和库单元法/标准单元法，这些都是根据设计灵活性和成本进行区分的。 2. **VHDL语言**： - VHDL是用于描述PLD逻辑结构的语言，它支持结构化设计，包括定义基本单元（如与阵列、或阵列和寄存器宏单元），以及它们之间的连接。 - 在VHDL中，用户通过设置可编程单元（如查找表）的值（0或1）来指定电路的配置，这是实现逻辑功能的关键步骤。 3. **PLD发展与类型**： - 逻辑集成电路的发展历程中，PLDs（如用户可编程的逻辑器件PLD）逐渐取代了传统的标准电路，提供了更高的灵活性和效率。 - FPGA特别强调其可编程特性，它的查找表和连线资源使得用户能在硬件级别调整电路结构，这对于实时性和性能优化至关重要。 4. **编程技术**： - PLD的编程过程涉及对硬件描述的精确控制，包括确定结构布局和连线配置，这直接影响到最终实现的电路行为。 本资源是针对电子工程研究生的一门深入课程，重点讲解了如何利用VHDL语言来设计和实现基于可编程逻辑器件的数字系统，包括理解不同类型的PLDs（如CPLD和FPGA），掌握VHDL语言的结构描述，以及了解PLD的编程技术，这对于电子设计工程师来说是一项必不可少的技能。