VHDL

VHDL
Класс языка	язык описания аппаратурыиязык моделирования
Появился в	1983
Выпуск	IEEE 1076-2019
Система типов	строгая
Испытал влияние	Ada,Pascal
Сайт	vhdl.org(англ.)
Медиафайлы на Викискладе

VHDL(англ.VHSIC(Very high speed integrated circuits)HardwareDescriptionLanguage) —язык описания аппаратурыинтегральных схем.Язык проектированияVHDL является базовым языком при разработке аппаратуры современных вычислительных систем.

Создание VHDL

Был разработан в1983г. по заказу Министерства обороныСШАс целью формального описания логических схем для всех этапов разработки электронных систем, начиная модулямимикросхеми заканчивая крупными вычислительными системами.

Первоначально язык предназначался для моделирования, но позднее из него было выделеносинтезируемоеподмножество. Написание модели на синтезируемом подмножестве позволяет реализовать автоматический синтез схемы функционально эквивалентной исходной модели. Средствами языка VHDL возможно проектирование на различных уровнях абстракции (поведенческом или алгоритмическом, регистровых передач, структурном), в соответствии с техническим заданием и предпочтениями разработчика. Заложена возможность иерархического проектирования, максимально реализующая себя в экстремально больших проектах с участием большой группы разработчиков. Представляется возможным выделить следующие три составные части языка:

• алгоритмическую — основанную на языках Ada и Pascal и придающую языку VHDL свойства языков программирования;
• проблемно-ориентированную — в сущности и обращающую VHDL в язык описания аппаратуры;
• и объектно-ориентированную, интенсивно развиваемую в последнее время.

Стандартами1987,1991,1993,1996,1997,1999,2000,2002и2008гг. закреплены многие его усовершенствования, так например начиная со стандарта VHDL-2000, язык приобретает основыобъектно-ориентированнойпарадигмы.

VHDL создан как средство описания цифровых систем, однако существует подмножество языка —VHDL AMS(Analog Mixed Signal), позволяющее описывать как чисто аналоговые, так и смешанные (гибридные) — цифро-аналоговые — схемы.

Стандарты

• IEEE Std 1076-2002IEEE Standard VHDL Language Reference Manual

Sponsor: Design Automation Standards Committee of the IEEE Computer Society,

Approved: 26 July 2002, American National Standards Institute,

Approved: 21 March 2002, IEEE-SA Standards Board

• IEEE Std 1076-2008IEEE Standard VHDL Language Reference Manual

Approved: 26 September 2008 IEEE SA-Standards Board

• ГОСТ Р 50754-95Язык описания аппаратуры цифровых систем VHDL. Описание языка

Открытое аппаратное обеспечение, использующее VHDL

На языке VHDL созданы описания открытых микропроцессоровERC32(SPARCV7) иLEON(SPARC V8). Исходный код доступен под лицензиямиLGPLиGPLсоответственно.

Верификация в VHDL

На основе языка VHDL'2008 разработанаOpen Source VHDL Verification Methodology(OS-VVM), которая позволяет реализовать функциональное покрытие и управляемую генерацию псевдослучайных тестов, что используется при верификации цифровых функциональных блоков. В рамках OS-VVM написано несколько VHDL пакетов с открытыми исходными кодами, которые позволяют достаточно просто выполнять генерацию псевдослучайных тестов и интеллектуальное функциональное покрытие в своих проектах, используя функции описанные в предлагаемых пакетахCoveragePkgиRandomPkg.OS-VVM предоставляет аналогичные возможности, какие существуют в других языках верификации (SystemVerilogилиe).

Литература

• Бибило П.Н.Основы языка VHDL: Учебное пособие. Изд. 5-е. —М.:Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. — 328 с. —ISBN 978-5-397-02584-3.
• Суворова Е., Шейнин Ю.Проектирование цифровых систем на VHDL. —СПб.:BHV, 2003. — С. 576. —ISBN 5-94157-189-5.
• Грушвицкий Р. И., Мурсаев А. Х., Угрюмов Е. П.Проектирование систем на микросхемах с программируемой структурой. — С-Пб.: БХВ-Петербург, 2006. — С. 736. —ISBN 5-94157-657-9.
• Бабак В. П., Корченко А. Г., Тимошенко Н. П., Филоненко С. Ф.VHDL. Справочное пособие по основам языка. —М.:Додэка - XXI, 2008. — С. 224. —ISBN 978-5-94120-169-3.

См. также

• Verilog
• SystemC

Ссылки

• VHDL — язык описания аппаратуры
• VHDL и ПЛИС — просто о сложном