3)提高了生产效率,集成化程度高并且产品互换性强大;
可以说在这样一个科技发达的社会中,EDA技术已经融入到各行各业的用途当中去了。EDA技术通过使用硬件描述语言能够对硬件系统进行软件仿真节省了资源提高了效率。
2。2 FPGA简介论文网
现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays,FPGA)使用PLD作为它的信号处理器件。有些高端的FPGA内部拥有许多可以直接使用的模块,比如串行收发模块,优化电路性能,与传统的数字电路系统相比较,FPGA拥有快速的运行速度,并且对语言的编译简单本质上增强了设计的灵活性和效率[9]。
随着微电子技术、EDA技术、以及应用系统需求的发展,电子技术从原来的简单晶体管发展为上百万门的FPGA技术,并将在以下方面继续完善和提高:
1)FPGA是用来实现计算功能的,功效比较高。FPGA通过并行进行计算的运行使得FPGA的运行时间有更大的优势。
2)FPGA最大的特点就是灵活,减少受制于专用芯片的束缚。真正为自己的产品量身定做。
3)资源多样化。
4)适用于片上系统:处理器、高速串行I/O、DSP等。
5)深亚微米工艺的使用。
6)各种软硬IP库的发展和完善。
2。3 VHDL语言概述
1982年,超高速集成电路硬件描述语言——VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hard-Ware Description Language),最初是由美国国防部提出的硬件描述语言。VHDL在1987年底被国际电气电子工程师协会(The Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)和美国国防部确定为标准硬件描述语言。
使用硬件描述语言VHDL描述电路,一段表示一个电路,满足要求上电后同时运行程序。VHDL超高速集成电路硬件描述语言,这种语言包含有三个部分:库(Library),实体(Entity)定义区,结构体(Architecture)定义区。
弄清电路逻辑关系之后使用VHDL语言进行描述,并且对照电路进行检查。在保证设计的电路的正确性的情况下,使用functional diagram清理各个信号之间关系。假如需要finite state machine的话,也可以将state diagram画出来。
软件使用的是Quartus II,在程序运行成功之后可以点开RTL Viewer和State Machine Viewer。对VHDL 的描述运行debug,观察运行结果出现错误则对错误处进行修改即可。
2。3。1 VHDL语言特点
使用VHDL语言进行设计的电路特征[11]: 文献综述
1)VHDL用来描述硬件。硬件系统中的所有部件都是同时工作的,所以VHDL结构体中的语句都是并行语句,与书写顺序无关。
2)硬件描述能力强大。拥有多层次的电路设计,同时能够支持传输和惯性延迟,确保建立硬件电路的模型。
3)易于共享。在库中存放已经设计好的电路模块,在需要时进行调用;
4)功能强大,设计方式多样。描述、仿真,对系统正确性和可行性进行判断;
2。3。2 VHDL的优势
1) 语法严谨,层次结构清晰;
2)相对独立于硬件设计系统,简洁了设计者对硬件的调试;
3)拥有丰富的库和语句,可以对任何系统进行描述以及结果的验证仿真,随时随地进行仿真验证;