VLSI Design-VHDL Introduzione-Tutorialspoint

VHDL sta per circuito integrato molto ad alta velocità hardware description language. È un linguaggio di programmazione utilizzato per modellare un sistema digitale mediante il flusso di dati, lo stile comportamentale e strutturale della modellazione. Questo linguaggio è stato introdotto per la prima volta nel 1981 per il dipartimento della Difesa (DoD) nell’ambito del programma VHSIC.

Descrizione di un progetto

In VHDL un’entità viene utilizzata per descrivere un modulo hardware. Un’entità può essere descritta usando,

Dichiarazione entità
Architettura
Configurazione
Dichiarazione pacchetto
Corpo pacchetto

Vediamo cosa sono questi?

Dichiarazione di entità

Definisce i nomi, i segnali di input output e le modalità di un modulo hardware.

Sintassi−

entity entity_name is Port declaration;end entity_name;

Una dichiarazione di entità deve iniziare con ‘entity’ e terminare con le parole chiave ‘end’. La direzione sarà ingresso, uscita o inout.

In	Porta può essere letto
Out	Porta può essere scritto
Inout	Porta può essere letto e scritto
Buffer	Porta possono essere letti e scritti, esso può avere una sola fonte.

Architettura –

L’architettura può essere descritta utilizzando uno stile strutturale, dataflow, comportamentale o misto.

Sintassi−

architecture architecture_name of entity_name architecture_declarative_part;begin Statements;end architecture_name;

Qui, dovremmo specificare il nome dell’entità per cui stiamo scrivendo il corpo dell’architettura. Le istruzioni di architettura dovrebbero essere all’interno della parola chiave’ begin ‘e’ énd’. La parte dichiarativa dell’architettura può contenere variabili, costanti o dichiarazioni di componenti.

Modellazione del flusso di dati

In questo stile di modellazione, il flusso di dati attraverso l’entità viene espresso utilizzando il segnale simultaneo (parallelo). Le istruzioni simultanee in VHDL sono WHEN e GENERATE.

Oltre a loro, assegnazioni utilizzando solo operatori (E, NON, +,*, sll, ecc.) può anche essere usato per costruire codice.

Infine, un tipo speciale di assegnazione, chiamato BLOCCO, può anche essere impiegato in questo tipo di codice.

Nel codice concorrenti, il seguente può essere utilizzato−

gli Operatori
QUANDO L’istruzione (QUANDO/ALTRO o CON/SELEZIONARE/QUANDO);
GENERARE istruzione;
La dichiarazione del BLOCCO

Behavioral Modeling

In questo lo stile di modellazione il comportamento di un ente come set di istruzioni viene eseguito in sequenza nell’ordine specificato. Solo le istruzioni inserite all’interno di un PROCESSO, una FUNZIONE o una PROCEDURA sono sequenziali.

PROCESSI, FUNZIONI e PROCEDURE sono le uniche sezioni di codice eseguite in sequenza.

Tuttavia, nel suo complesso, uno di questi blocchi è ancora in concomitanza con qualsiasi altra istruzione posta al di fuori di esso.

Un aspetto importante del codice di comportamento è che non è limitato alla logica sequenziale. Infatti, con esso, possiamo costruire circuiti sequenziali e circuiti combinazionali.

Le istruzioni di comportamento sono IF, WAIT, CASE e LOOP. Anche le VARIABILI sono limitate e dovrebbero essere utilizzate solo in codice sequenziale. La VARIABILE non può mai essere globale, quindi il suo valore non può essere passato direttamente.

Modellazione strutturale

In questa modellazione, un’entità viene descritta come un insieme di componenti interconnessi. Un’istruzione di istanziazione del componente è un’istruzione concorrente. Pertanto, l’ordine di queste affermazioni non è importante. Lo stile strutturale della modellazione descrive solo un’interconnessione di componenti (viste come scatole nere), senza implicare alcun comportamento dei componenti stessi né dell’entità che rappresentano collettivamente.

Nella modellazione strutturale, il corpo dell’architettura è composto da due parti: la parte dichiarativa (prima dell’inizio della parola chiave) e la parte di istruzione (dopo l’inizio della parola chiave).