3.2 VHDL语言的系统设计及特点
硬件描述语言有着与其他的变成语言不同的特点,程序编程语言所实现的功能:数值运算、数据处理,在特定的硬件模型(指令集支持)基础上进行处理;而硬件描述语言是对一个系统进行描述,有着不同的描述方式:(1)系统可以从不同的角度进行描述:行为级描述系统执行的操作和处理,结构级描述的是系统的构成,功能特性描述系统与外界进行连接与交互方式,物理特性描述系统的处理速度。(2)系统可以按照不同的抽象级别进行描述:开关级是描述晶体管的开关行为,寄存器传输级是描述组合电路和时序的逻辑结构,指令级体系结构级就是描述微处理器的功能行为[1]。
硬件描述语言能准确地对系统的组成模块和接口进行定义和描述;在设计的物理实现之前验证系统/子系统/模块的功能和性能;由此可以自己生成一个硬件设计[3]。
设计流程涉及到多个不同层次的抽象级别,在不同的抽象层次进行转换时需要一种统一的描述和语言支持,而芯片设计与生产所涉及的巨大开销,使得设计越来越依赖于CAD工具所实现的设计自动化,而设计一个芯片需要很大的资金的投入,产品上市的压力也越来越大。
当电路系统采用VHDL语言设计其硬件时,与传统的电路设计方法相比较,具有如下的特点:[2]
(1)采用系统早期仿真
采用自上而下的设计过程,在系统设计过程中要进行三级仿真,即行为层次仿真,RTL(电阻晶体管逻辑电路)层次仿真和门级层次仿真。这三级仿真贯穿系统设计的全过程,从而可以在系统设计的早期发现设计中存在的问题,大大缩短系统设计的周期,节约大量的人力和物力。 FPGA的毫米波衰减器数控电路设计+源程序(5):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_4703.html