تحقیق درباره ی زبان توصیف سخت افزارVHDL 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

زبان توصیف سخت افزارVHDL

VHDL زبان توصیف سخت افزاری برای طراحی مدارات دیجیتال می باشد. و مانند سایر زبانهای برنامه نویسی دارای دستورات خاص خود می باشد.

برای یادگیری زبان VHDL دانستن جبر بول و آشنایی با مدارات منطقی ضروری است. لذا ما فرض می کنیم که دوستان با دو مقوله فوق آشنایی کافی دارند.

و اما یادگیری VHDL چه مزایایی دارد. قبل از هرچیز باید گفت که هدف از یادگیری VHDL خصوصاْ در ایران طراحی مدارات دیجیتال و پیاده سازی در FPGA می باشد هرچند مدار طراحی شده را بصورت ASIC (آی سی خاص) نیز می توان پیاده سازی نمود اما غالباْ مدارات دیجیتال با هدف پیاده سازی در FPGA طراحی می شوند.

برای یادگیری VHDL در این مقطع نیاز به نرم افزاری برای شبیه سازی مدارات طراحی شده خواهیم داشت. نرم افزارهای زیادی برای این منظور وجود دارند اما بهترین و آسانترین انها Active-HDL می باشد که نتایج شبیه سازی را بصورت شکل موجهای گرافیکی نمایش می دهد. و در عین حال کار کردی آسان دارد.

تاریخچه

نام VHDL شامل دو بخش V و HDL به معنیVHSIC : Very High Speed Integrated Circuits

HDL : Hardware Description Language

استاندارد IEEE 1076-1987

استاندارد IEEE 1076-1993

Verilog و ABEL (Advanced Boolean Equation Language )

ویژگی ها

HDLها ذاتا موازی (همروند) هستند

ترتیب دستورات مهم نیست

مبتنی بر رخداد

امکان استفاده از دستورات ترتیبی را نیز دارد

اهداف اساسی

مستند سازی : نگهداری، ارائه، تبادل، استفاده مجدد

شبیه سازی : بررسی نتایج و ارزیابی

سنتز : با هدف پیاده سازی در FPGA یا بصورت ASIC

اجرا= شبیه سازی

نیازمندی ها

حداقل نیازمندی ها برای یادگیری زبان VHDL

دانستن جبر بول و آشنایی با مدارات منطقی

داشتن ابزار CAD مناسب

توصیف رفتاری و ساختاری

سه حوزه رفتاری، ساختاری و هندسی (فیزیکی) داریم

VHDL : امکان توصیف طرح بصورت رفتاری و ساختاری

نکته: توصیف رفتاری نسبت به توصیف ساختاری از سطح انتزاع بالاتری برخوردار است

توصیف رفتاری :

رفتار سیستم چیست؟

رابطه بین سیگنال های ورودی و خروجی

توصیف رفتاری :

انتقال ثبات یا Data Flow (معمولا بر اساس جملات همروند)

الگوریتمی Algorithmic(با استفاده از دستورات ترتیبی)

مثال ساده

مدار هشدار باز بودن کمربند و درب خودرو

Warning = Ignition_on AND (Door_open OR Seatbelt_off)

Ignition_on : سویچ در جایش قرار گرفته

Door_open : باز بودن درب خودرو

Seatbelt_off : کمربند بسته نشده

Warning : خروجی هشدار به سرنشین خودرو

توصیف ساختاری :

مجموعه ای از مولفه ها (دروازه ها)

و اتصالات بین آنها

توصیف ساختاری :

مشابه شماتیک

نزدیک به تحقق فیزیکی سیستم

ساختار کلی یک فایل VHDL

یک توصیف VHDL شامل

Entity declaration

Architecture body

تعریف entity در حقیقت معرفی سیگنالهای ورودی و خروجی است

architecture رابطه بین سیگنالهای ورودی و خروجی است

(عملکرد/ساختار)