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硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段,软
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f广西科技大学(筹)课程设计
基于VHDL的交通灯控制器设计
件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动设计工具,实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。
(二)VHDL语言概述VHDL语言是一种用于电路设计的高级语言。它在80年代的后期出现。最初是由美国国防部开发出来供美军用来提高设计的可靠性和缩减开发周期的一种使用范围较小的设计语言。VHDL翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言,主要是应用在数字电路的设计中。目前,它在中国的应用多数是用在FPGACPLDEPLD的设计中。当然在一些实力较为雄厚的单位,它也被用来设计ASIC。VHDL主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外,VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元件,一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分及端口和内部(或称不可视部分),既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后,一旦其内部开发完成后,其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
硬件描述语言的主要优点:VHDL是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、寄存器传输级和逻辑门级多个设计层次,支持结构、数据流、行为3种描述形式的混合描述,因此VHDL几乎覆盖了以往各种硬件描述语言的功能,整个自顶向下或自底向上的电路设计过程都可以用VHDL来完成。VHDL在电子设计中具有以下优点:(1)全方位硬件描述从系统到电路。VHDL具有功能强大的语言结构可以用简洁明确的代码描述来进行复杂控制逻辑的设计,而且覆盖面广方法灵活。(2)多种描述方式适应层次化设计。VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力。能进行系统级的硬件描述这是它最突出的优点。(3)VHDL语言的数据类型丰富语法严格清晰串行和并行通用物理过程清楚。(4)VHDL的设计不依赖于特定的器件方便了工艺的转换。(5)VHDL是一个标准语言,它的设计描述可以被不同的EDA工具所支持,可移植性强,易于共享和复用。同时,与其他的硬件描述语言相比VHDL还具有以下特点:(1)VHDL具有更强的行为描述能力。强大的行为描述能力避开了具体的器件结构,
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