2。3 VHDL介绍

2。3。1 VHDL语言简介

VHDL的英文名字是Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language,于1982年被开发。在1987年底，IEEE和美国国防部正式确认VHDL作为标准硬件描述的语言 。从IEEE公布了VHDL的标准版本，也就是IEEE-1076（简称87版)之后，其他EDA公司也相研发了自己特有的VHDL设计环境，或者是宣布自己的设计工具能够与VHDL接口使用。在这之后VHDL得到了人们的广泛接受，进而将原有的非标准的硬件描述语言取而代之。到了1993年，IEEE公司对VHDL做出了了修订，这一修订是从更高的抽象层次以及系统描述能力上对VHDL的内容的扩展，并发布了新版本的VHDL，也就是IEEE标准的1076-1993版本，就是我们常说的93版。到了现在，VHDL和Verilog已经成为了IEEE的工业标准硬件描述语言，并且还得到许多EDA公司的大力支持，这使得其在电子工程领域，已经变成事实上的通用硬件描述的语言。有很多专家这么认为，在新的世纪中，大部分的数字系统设计任务会由VHDL和Verilog语言承担[4]。论文网

VHDL语言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的描述风格和语言形式以及句法，与一般的计算机高级语言很类似。VHDL语言的程序结构特点是一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件、电路模块和系统）分成外部（或可视部分，端口）和内部（或可视部分），即设计实体的内部功能和算法完成部分。对一个设计实体定义了外部界面之后，当它的内部开发完成后，其它的设计就能直接调用这个设计实体。这种将设计实体分成内部和外部的方法是VHDL系统设计的基本点。

2。3。2 VHDL的优点

应用VHDL进行工程设计有多方面的优点。

1、与其他的硬件描述语言相比，VHDL具有更强的行为描述能力。

2、VHDL有丰富的仿真语句和库函数，在大系统的设计早期就能检查设计系统的功能可行性，并随时能对设计进行仿真模拟。

3、 VHDL语句的行为描述能力和程序结构决定了它具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。为符合市场需求的大规模系统且高效、高速的完成必须由许多甚至多个开发组共同并行工作才能实现提供有力支持。

4、对于用VHDL完成一个确定的设计，进行逻辑综合和优化可以使用EDA工具，并把VHDL描述设计转换成门级网表。VHDL对设计的描述比较独立，设计者可以不懂硬件的结构，也不必知道设计实现的目标器件，就能进行独立的设计。

5、因为VHDL具有类属描述语句、子程序调用等功能，对于已完成的设计，在不改变源程序的前提下，只需改变类属参量或者函数，就能轻易的改变设计的结构和规模[5]。

2。4 Quartus II介绍

2。4。1 QuartusⅡ简介

QuartusⅡ是Altera公司在21世纪初推出的可编程逻辑器件的集成开发软件，是该公司前一代可编程逻辑器件集成开发软件MAX+PLUSⅡ的更新换代产品。QuartusⅡ集成开发软件支持可编程逻辑器件开发的整个过程，它提供一种与器件结构五官的设计环境。软件界面友好，使设计者能够方便的进行设计输入、设计处理和器件编程。

QuartusⅡ集成开发软件不仅支持利用硬件描述语言通过文本编辑的方法完成电路设计，而且该软件也提供类似传统电子设计中绘制电路图的输入方式。当使用原理图输入方式时，设计者可以很方便地使用开发软件提供的各种元件来提高设计及速度和设计质量。

2。4。2 QuartusⅡ设计流程

QuartusⅡ集成开发软件的核心是模块化的编译器。编译器包括的功能模块有分析/综合器、适配器、装配器、时序分析器、设计辅助模块和EDA网表文件生成器。