VHDL与Verilog FPGA编程详解

"这篇文档介绍了FPGA编程中的VHDL语言，以及Verilog HDL语言的简要历史和特性。" 在电子设计自动化（EDA）领域，VHDL（VHSIC Hardware Description Language）和Verilog HDL是两种广泛使用的硬件描述语言，它们允许工程师以抽象的方式描述数字系统的行为和结构。VHDL由美国军方研发，而Verilog HDL则由Gateway Design Automation公司开发，后被Cadence公司收购。 VHDL和Verilog HDL都支持自顶向下的设计方法，允许设计者将复杂的数字系统分解为多个层次的模块，每个模块可以独立验证和仿真。这两种语言都包含了高级程序设计语言的一些特性，同时兼顾硬件电路的连接细节。关键的区别在于，HDL语言是并行处理的，能够同时执行多个任务，而传统的高级编程语言如C语言通常按照顺序执行。 HDL语言的一个核心特性是时序描述。由于硬件电路中信号的传递存在延迟，HDL提供了描述这些延迟的能力，这对于理解和模拟电路行为至关重要。此外，它们可以用来描述硬件的功能以及其工作时序，使得设计者能精确控制电路的动态行为。 Verilog HDL的历史始于1983年，由Philip Moorby创建。随着XL算法的提出和Synopsys公司的采纳，Verilog HDL迅速成为综合工具的标准输入语言。1989年的Cadence收购进一步巩固了Verilog HDL在业内的地位。 在FPGA（Field-Programmable Gate Array）编程中，VHDL和Verilog HDL同样重要。设计者可以根据个人偏好、团队习惯或特定项目需求选择使用其中任何一种。这两种语言都可以通过综合工具转化为门级网表，然后经过布局布线工具转化为实际的电路结构，最终实现FPGA的配置。 VHDL和Verilog HDL是现代数字系统设计的基础，它们提供了强大的抽象能力，使得工程师能够高效地设计、验证和实现复杂的数字逻辑。无论是VHDL还是Verilog HDL，掌握其中之一都能为FPGA开发打下坚实的基础。