VHDL编译流程详解：自顶向下设计与数字电路比较

在本文档中，主要探讨了如何编译VHDL程序以及VHDL与数字电路设计的基础知识，特别强调了电子设计自动化（EDA）技术在数字电路设计中的应用。VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为，被广泛用于PLD（可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程门阵列）的设计。 编译VHDL程序的步骤包括： 1. 打开需要编译的VHDL源文件，并确保工程设置正确，通过File/Project/Set Project to Current File命令将工程指向当前文件。 2. 通过MAX+plusⅡ主菜单中的Compiler选项打开编译器。 3. 在编译前，需要设置VHDL源文件的版本，可以通过Interfaces/VHDL Netlist Reader Settings…来完成。 4. 最后，执行编译操作以生成目标代码或硬件描述。 文档详细介绍了VHDL程序结构和软件操作，涵盖了数据类型、数据对象、并行和顺序赋值语句，以及组合逻辑和时序逻辑电路的设计。同时，讲解了子程序、库和程序包的概念，以及CPLD和FPGA的结构与工作原理。对于数字电路设计，文章区分了传统设计方法与EDA方法： - 传统设计方法通常基于中小规模集成电路，如74系列，采用自底向上设计，设计过程包括元器件选择、逻辑设计、模块连接和系统调试，但效率低、设计周期长且难以修改。 - EDA设计方法，特别是PLD支持的自顶向下设计，是从系统层面出发，先确定功能和结构，然后逐层细化设计，利用仿真验证设计正确性，这显著提高了设计效率、质量和灵活性，易于测试和修改，且模块化设计方便移植和复用。 此外，文章回顾了数字电子技术基础知识，如组合逻辑电路（如编码器、译码器等）和时序逻辑电路（同步和异步）的设计，以及寄存器、移位寄存器和计数器等基本电路。通过对比传统设计方法与EDA方法的优缺点，强调了后者在现代电子设计中的重要性。