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杨过至尊木虫 (职业作家)
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【分享】硬 件 描 述 语 言
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硬 件 描 述 语 言 HDL (Hardware Describe Language) ------------------------------------------------------------------------ -------- HDL概述 随着PLD/FPGA设计越来越复杂，使用语言设计复杂PLD/FPGA成为一种趋势，目前 最主要的硬件描述语言是VHDL和Verilog HDL。VHDL发展的较早，语法严格，而 Verilog HDL是在C语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言,语法较自由，（目 前ACSI设计多采用Verilog语言）。VHDL和Verilog HDL两者相比，学习VHDL比学习 Verilog难一些，很难在较短的时间内真正掌握。但在国内，VHDL的参考书很多， 便于查找资料，而Verilog HDL的参考书则很少，这给学习Verilog HDL带来不少困 难。从EDA技术的发展趋势上看，直接采用C语言设计CPLD/FPGA将是一个发展方向 ，现在已出现用于CPLD/FPGA设计的C语言编译软件，可以预见，在5-10年之内C语 言很可能将逐渐成为继VHDL和Verilog之后设计大规模CPLD/FPGA的又一种手段 。 HDL和传统的原理图输入方法的关系就好比是高级语言和汇编语言的关系。HDL的 可移植性好，使用方便，但效率不如原理图；原理图输入的可控性好，效率高，比 较直观，但设计大规模CPLD/FPGA时显得比较烦琐。在真正的PLD/FPGA设计中，通 常建议采用原理图和HDL结合的方法来设计，适合用原理图的地方就用原理图，适 合用HDL的地方就用HDL，并没有强制的规定。在最短的时间内，用自己最熟悉的工 具设计出高效，稳定，符合设计要求的电路才是我们的最终目的。 VHDL VerilogHDL 其它HDL : ABEL，AHDL 进一步阅读的建议：1.HDL开发软件 2.HDL培训资料 3.HDL参考书籍 4.HDL相关 网址连接 HDL开发软件 用VHDL/VerilogHD语言开发PLD/FPGA的完整流程为： 1.文本编辑：用任何文本编辑器都可以进行，也可以用专用的HDL编辑环境。通常 VHDL文件保存为.vhd文件，Verilog文件保存为.v文件 2.功能仿真：将文件调入HDL仿真软件进行功能仿真，检查逻辑功能是否正确（也 叫前仿真，对简单的设计可以跳过这一步，只在布线完成以后，进行时序仿真） 3.逻辑综合：将源文件调入逻辑综合软件进行综合，即把语言综合成最简的布尔表 达式。逻辑综合软件会生成.edf（edif）的EDA工业标准文件。 4.布局布线：将.edf文件调入PLD厂家提供的软件中进行布线，即把设计好的逻辑 安放到PLD/FPGA内。 5.时序仿真：需要利用在布局布线中获得的精确参数，用仿真软件验证电路的时序 。（也叫后仿真） 通常以上过程可以都在PLD/FPGA厂家提供的开发工具（如MAXPLUSII，Foundation ）中完成，但如果采用专用HDL工具分开执行，效果会好得多，否则这么多出售 HDL开发工具的公司就没有存在的理由了。特别是MAXPLUSII的用户，不要在 MaxplusII中进行复杂的VHDL/VerilogHDL逻辑综合，（因为MaxplusII只支持 VHDL/Verilog的子集，其区别见帮助菜单中的VHDL章节）应上www.altera.com去下 载ALTERA绑定的免费OEM版HDL综合软件（或使用功能更强的通用HDL逻辑综合软件 ）。 以下是一些常见的HDL工具： 友情提醒：由于软件都较大，建议在确保基本能够申请到License的情况下再下载 试用版软件 FPGAexpress VHDL/VerilogHDL综合软件，简单易用，但有人反映其对 VerilogHDL的支持不够强。Synopsys公司出品。最新版本3.5 下载试用版 FPGA CompilerII VHDL/VerilogHDL综合软件，Synopsys公司出品。 Leonardo.Spectrum VHDL/VerilogHDL综合软件，可以加比较多的约束条件。可控 性较强。Exemplar Logic公司出品(Mentor子公司）最新版本2000.1d 下载试用版 Synplify VHDL/VerilogHDL综合软件，口碑相当不错。Synplicity公司出品。下载 试用版 Active HDL VHDL/VerilogHDL仿真软件，简单易用。Aldec公司出品 最新版本4.2 下载试用版 Modelsim VHDL/VerilogHDL仿真软件，功能比ActiveHDL强大，使用比 ActiveHDL复杂。Mentor公司出品。最新版本是ModelSim 5.5， 更多信息可浏览： http://www.model.com StateCAD 状态机设计软件，通过画框图可自动生成状态机的VHDL,VerilogHDL,或 AHDL源代码文件。对熟练掌握HDL的人，实用价值不高 下载试用版 Renoir 通过画框图来完成PLD/FPGA的系统设计，可自动生成部分 VHDL/VerilogHDL源代码文件，亦可由VHDL/VerilogHDL源代码生成原理框图。 Renoir（输入），Leonardo.Spectrum（综合）和Modelsim（仿真）构成了Mentor 公司引以为豪的VHDL/VerilogHDL完整开发系统：FPGA Advantage 下载Renoir试 用版和使用手册 X-HDL: 可实现VHDL和Verilog语言的相互自动转化 Visial VHDL / Visal Verilog: 可视化的HDL/Verilog编辑工具，功能类似于 Renoir HDL培训资料 (如未加说明，均为英文资料） 语法入门培训资料 VHDL 语言入门 265K Verilog HDL入门 263K Verilog语言入门(中文，由http://woolzey.myrice.com转载） 317K AHDL语法入门（Altera公司提供） 484K 针对Altera器件的VHDL应用（Altera公司提供） Xilinx VHDL培训资料 coming soon... 软件入门培训资料 FPGAexpress使用入门 594K Synplicity软件使用简介 870K Modelsim使用入门 697K HDL与PLD/FPGA参考书籍 《VHDL入门与应用》 陈雪松 滕立中 人民邮电出版社 2000.12 ISBN7-115-08950-7/TP.1943 RMB32.00 基本概念清楚，结合实例讲解，易于理解，适合初学者阅读，书中还介绍了 MaxplusII和Quartus软件。 《用VHDL设计电子线路》 乔长阁 薛宏熙 翻译 清华大学出版社 2000.8 ISBN7-302-03932-1/TP.2300 RMB42.00 比较详细和系统，有不少例子，每章都有练习题和部分答案 《VHDL简明教程》 王小军 清华大学出版社 1997.10 ISBN7-302-02647-5/TP.1365 RMB19.50 书不厚，是比较简明的VHDL教程，但基本概念讲述不多，初学者初次阅读可能不得 要领，不推荐给初学者。 《可编程逻辑系统的VHDL设计技术》 Kevin Skahill 东南大学出版社1998.9 ISBN7-81050-379-0/TP.56 RMB32.00 以Cypress的PLD产品为载体，对可编程逻辑器件的基本概念及原理讲的很清楚，由 浅入深的讲述了VHDL，是一很好的VHDL和可编程逻辑器件入门教材。值得推荐。 《VHDL硬件描述语言与数字逻设计》 侯伯亨 西安电子科技大学出版社 已Altera的产品为载体，介绍VHDL语言。基本概念清楚，比较适合初学者。 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计——电子工程 师必备知识》 西电出版社,1999年修订版 书名虽然是长了一点，但的确是一本好书，尤其是修订版，改正了第一版不少的错 误，值得一读。（小猫提供） 《VHDL语言100例详解——北京理工大学ASIC研究所》 清华大学出版社，1999年 12月版 里面有不VHDL的例子（但比较简单），对很多概念的理解都有帮助。书中自带了一 张光盘，有一个叫Talent的VHDL模拟器。 （小猫提供） 《ALTERA可编程器件及其应用》 刘宝琴等 清华大学出版社 1995 ISBN 7-302-01804-9/TP.803 RMB40.00 最早介绍Altera产品的中文书之一，内容严谨，以翻译为主，关于如何消除毛刺， 如何提高设计的稳定性讲的比较好 《FPGA原理及应用》 赵雅兴 天津大学出版社 1999 RMB19.00 介绍Altera软硬件产品，软件部分写的比较清楚，硬件部分有些内容略旧，AHDL讲 的非常详细，是学AHDL很好的教材 《CPLD技术及应用》 宋万杰等 西安电子科技大学出版社1999 ISBN7-5606-0769-1/TP.0395 RMB19.00 介绍Altera软硬件产品，前半部以翻译Databook为主，后半部的提高篇是作者经验 的总结，值得一看。 《PLD器件与EDA技术》 李冬梅 北京广播学院出版社 2000年1月 ISBN 7-81004-870-8/G.509 22.00元 以Altera公司产品和软件为主，分四章介绍了PLD结构,MaxplusII,AHDL,VHDL,是入 门性读物 《大规模可编程逻辑器件及其应用》 徐志军等 电子科技大学出版社 2000年11月 ISDN7-81065-042-4/TP.266 21.00元 印刷质量略感粗糙，但书写的比较全面和实用，同时介绍Altera，Xilinx， Lattice/Vantis 三家公司的硬件和开发软件，对于全面了解市场上的PLD/FPGA产 品很有帮助 [ Last edited by 幻影无痕 on 2006-11-2 at 07:46 ] |
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2楼2006-04-07 15:34:25