"本文档介绍了新一代硬件描述语言Handel-C,包括其基本数据类型、数组以及在硬件设计中的应用。Handel-C是Celoxica公司为简化FPGA和ASIC设计而开发的一种高级语言,它结合了C语言的易用性和硬件描述语言的特性,能够直接映射到硬件上,提高设计效率。"
在Handel-C中,数据类型是设计的基础,其核心逻辑类型是`int`。`int`可以被修饰为`unsigned`或`signed`,以确定其是有符号还是无符号整型。编程者可以根据需求定义整型的长度,或者让编译器自动推测。此外,Handel-C还支持基于基本类型衍生出的其他数据类型:
1. **数组**:数组的声明与C语言类似,如`int 6 x[7];`表示一个元素为6位整型的7个元素数组。可以对数组元素进行赋值,如`x[4]=1;`
2. **指针**:尽管未在描述中明确提及,但作为C语言的扩展,Handel-C应该也支持指针,允许程序员间接访问和修改内存中的数据。
3. **结构体(structs)**:结构体允许将多个不同类型的数据组合在一起,方便管理和操作。Handel-C中的结构体可以包含各种数据类型的成员。
4. **位域(bit fields)**:位域允许对单个字节或字进行比特级的操作,这对于硬件描述尤其有用,因为它可以精确控制硬件资源的使用。
5. **函数**:函数是C语言的关键特性,Handel-C也支持函数声明,可以定义带参数的函数,比如`void func();`表示一个无返回值的函数。`void`类型用于表示函数没有返回值,同时可以用于声明无参数的函数。
Handel-C的引入是为了应对复杂的硬件设计挑战,特别是对于那些需要高速运行算法的领域,如加密/解密、图像处理等。Celoxica公司的DK设计工具集成了Handel-C,提供了从C语言到FPGA的直接编译路径,可以生成优化的EDIF网表或VHDL/Verilog文件。DK环境支持与现有HDL代码块的协同仿真,以及与指令仿真器、VHDL仿真器和外部C/C++测试平台的验证。
Handel-C的一个主要优点是它的并行性。通过特殊的表达式,开发者可以指定算法的并行执行部分,这使得算法能够在硬件级别上高效运行,极大地提高了设计速度,缩短了产品上市的时间。此外,Handel-C提供了灵活的数据宽度、内存结构(如RAM和ROM)和外部硬件接口,这些都使得它成为硬件设计的一个强大工具,特别适合于需要快速执行复杂算法的场景。