VHDL源码实例库:硬件设计自动化演示

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"这是一份由Ian Elliot of Northumbria University编写的VHDL源代码集合,涵盖了从基本逻辑门到复杂系统设计的各种示例,旨在展示VHDL语言在描述不同类型的硬件时的多样性和威力。这些示例可以使用任何符合IEEE标准的VHDL仿真器进行模拟,并且许多可以使用当前的综合工具进行合成。" 正文: VHDL,全称Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,是一种用于数字电路设计和验证的高级语言。它被广泛应用于电子设计自动化(EDA),特别是集成电路的设计和仿真。这份资源提供了多种VHDL设计示例,涵盖了从组合逻辑、计数器、移位寄存器到存储器、状态机、寄存器、系统、模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)以及算术运算等多个方面。 1. **组合逻辑**: - **异或门**:展示了数据流风格、行为风格和结构风格三种不同的描述方式。数据流风格强调的是信号之间的关系;行为风格更注重功能描述;结构风格则是通过基本组件构建复杂逻辑。 - **其他逻辑门**:包括三输入多数投票器、大小比较器、四输入与非门(74x00系列)、二进制编码到七段译码器、双2-to-4解码器、八路总线收发器以及四输入或门等,这些都是组合逻辑设计的基础。 2. **计数器**: 计数器是数字系统中常见的时序逻辑组件,用于生成序列脉冲,示例可能包括二进制计数器、模n计数器等。 3. **移位寄存器**: 移位寄存器允许数据按位移动,用于存储和处理数据流,可以是左移、右移或者循环移位。 4. **存储器**: 存储器示例可能涉及RAM(随机访问存储器)和ROM(只读存储器)的设计,它们在系统中用作数据和指令的临时存储。 5. **状态机**: 状态机用于描述系统的动态行为,可以是同步状态机或异步状态机,是控制器和许多复杂系统的核心。 6. **寄存器**: 寄存器用于临时存储数据,如D型触发器、T型触发器等,是数字系统中的基本单元。 7. **系统**: 示例可能包括一个行为模型的微处理器和相关的内存系统,展示如何使用VHDL构建复杂的系统级设计。 8. **ADC和DAC**: 模数转换器和数模转换器是模拟和数字世界之间的桥梁,用于将模拟信号转换为数字信号,反之亦然。 9. **算术运算**: 这部分可能包含基本的算术运算器,如加法器、乘法器等,是数字计算的基础。 通过这些实例,学习者可以深入理解VHDL的语法、设计理念以及如何利用它来实现实际的硬件功能。对于有基础的VHDL学习者,这份资源提供了丰富的实践机会,有助于提升设计和综合技能。同时,由于所有示例都可以通过符合IEEE标准的VHDL仿真器进行验证,这对于验证设计的正确性非常有帮助。对于想要进一步深入学习VHDL的人来说,这是一个宝贵的资料库。