VHDL
Εισαγωγή Η VHDL υποστηρίζει τους εξής τρείς βασικούς και διαφορετικούς τρόπους περιγραφής Structural (Δομική) Dataflow (Ροής δεδομένων) Behavioral (Συμπεριφοράς) Η VDHL χρησιμοποιείται για την περιγραφή ενός μοντέλου σε ένα ψηφιακό ολοκληρωμένο κύκλωμα Το μοντέλο αυτό καθορίζει την εξωτερική συμπεριφορά του κυκλώματος Και πολλές διαφορετικές όψεις της εσωτερικής του σχεδίασης Η εσωτερική σχεδίαση ορίζει την εσωτερική δομή και την λειτουργία του κυκλώματος Η εξωτερική συμπεριφορά καθορίζει την σύνδεση του κυκλώματος με τα υπόλοιπα κυκλώματα του συστήματος 2
Εισαγωγή Η VDHL χρησιμοποιείται για την περιγραφή ενός μοντέλου σε ένα ψηφιακό ολοκληρωμένο κύκλωμα Το μοντέλο αυτό καθορίζει την εξωτερική συμπεριφορά του κυκλώματος Και πολλές διαφορετικές όψεις της εσωτερικής του σχεδίασης Η εσωτερική σχεδίαση ορίζει την εσωτερική δομή και την λειτουργία του κυκλώματος Η εξωτερική συμπεριφορά καθορίζει την σύνδεση του κυκλώματος με τα υπόλοιπα κυκλώματα του συστήματος 3
Εισαγωγή Ένα κύκλωμα μπορεί να περιγραφεί από πολλά διαφορετικά μοντέλα ανάλογα με τη λεπτομέρεια της περιγραφής που απαιτείται Ένα κύκλωμα μπορεί να μην έχει ρολόι για είσοδο σε μια μοντελοποίηση, όταν οι χρονισμοί δεν ενδιαφέρουν στην περιγραφή του Επίσης τα δεδομένα μπορούν να περιγραφούν σε μια μοντελοποίηση σαν αριθμητικοί τύποι και όχι σαν λογικές τιμές Κάθε μοντέλο ενός κυκλώματος ονομάζεται entity Στο ακόλουθο σχήμα κάθε entity περιγράφει το ίδιο πραγματικό κύκλωμα 4
Βασική ορολογία Το σύνολο της περιγραφής ενός κυκλώματος ονομάζεται entity Μια οντότητα, όταν περιλαμβάνεται σε περιγραφή μιας άλλης οντότητας μετονομάζεται σε component Μια περιγραφή σε VHDL περιλαμβάνει τις παρακάτω μονάδες σχεδίασης Δήλωση οντότητας (entity declaration) Σώμα αρχιτεκτονικής (architecture body) Μια οντότητα μπορεί να έχει περισσότερα του ενός ισοδύναμα architecture body Στο entity περιγράφεται η εξωτερική όψη μιας οντότητας Π.χ. οι ονομασίες των σημάτων εισόδου/εξόδου Το Architecture περιγράφει την εσωτερική δομή μιας οντότητας Π.χ. ποιες άλλες οντότητες περιέχονται και πως συνδέονται μεταξύ τους ή ποιες μαθηματικές σχέσεις συνδέουν τις εξόδους με τις εισόδους της οντότητας, κτλ 5
Δήλωση οντότητας Η δήλωση μιας οντότητας καθορίζει τα σήματα με τα οποία η οντότητα επικοινωνεί με τα υπόλοιπα κυκλώματα 6
Δήλωση οντότητας Η δήλωση μιας οντότητας καθορίζει τα σήματα με τα οποία η οντότητα επικοινωνεί με τα υπόλοιπα κυκλώματα 7
Δήλωση οντότητας Η δήλωση μιας οντότητας καθορίζει τα σήματα με τα οποία η οντότητα επικοινωνεί με τα υπόλοιπα κυκλώματα 8
Δήλωση οντότητας Η δήλωση μιας οντότητας καθορίζει τα σήματα με τα οποία η οντότητα επικοινωνεί με τα υπόλοιπα κυκλώματα 9
Σώμα αρχιτεκτονικής Η εσωτερική δομή μιας οντότητας ορίζεται σε ένα architecture body χρησιμοποιώντας του ακόλουθους τύπους περιγραφής: Λίστα των συνδέσεων των components (structure) Λίστα αναθέσεων ταυτόχρονης εκτέλεσης (dataflow) Λίστα αναθέσεων ακολουθιακής εκτέλεσης (behavioral) Συνδυασμό των παραπάνω 10
Περιγραφή της δομής (Structural modeling) Η οντότητα περιγράφεται σε δομικό επίπεδο, με δηλώσεις των συνδέσεων των στοιχείων που περιέχονται σε αυτό 11
Περιγραφή της δομής (Structural modeling) Η οντότητα περιγράφεται σε δομικό επίπεδο, με δηλώσεις των συνδέσεων των στοιχείων που περιέχονται σε αυτό 12
Περιγραφή της δομής (Structural modeling) Η οντότητα περιγράφεται σε δομικό επίπεδο, με δηλώσεις των συνδέσεων των στοιχείων που περιέχονται σε αυτό Τμήμα δηλώσεων (εξωτερικές θύρες και εσωτερικά σήματα) Τμήμα εντολών 13
Περιγραφή της δομής (Structural modeling) 14
Περιγραφή της δομής (Structural modeling) Τμήμα δηλώσεων (εξωτερικές θύρες και εσωτερικά σήματα) Τμήμα εντολών 15
Περιγραφή της ροής δεδομένων (dataflow modeling) Η οντότητα εκφράζεται με εντολές ανάθεσης σημάτων ταυτόχρονης εκτέλεσης 16
Περιγραφή της ροής δεδομένων (dataflow modeling) Η οντότητα εκφράζεται με εντολές ανάθεσης σημάτων ταυτόχρονης εκτέλεσης 17
Περιγραφή της ροής δεδομένων (dataflow modeling) Η οντότητα εκφράζεται με εντολές ανάθεσης σημάτων ταυτόχρονης εκτέλεσης Η σειρά τους δεν έχει σημασία Ανάθεση τιμής μιας λογικής παράστασης σε ένα σήμα 18
Περιγραφή της ροής δεδομένων (dataflow modeling) 19
Περιγραφή της ροής δεδομένων (dataflow modeling) 20
Περιγραφή της συμπεριφοράς (behavioural modeling) Η οντότητα περιγράφεται από ένα σύνολο εντολών που εκτελούνται ακολουθιακά 21
Περιγραφή της συμπεριφοράς (behavioural modeling) Η οντότητα περιγράφεται από ένα σύνολο εντολών που εκτελούνται ακολουθιακά Ανάθεση τιμής σε μεταβλητές (εκτελείται άμεσα) 22
Περιγραφή της συμπεριφοράς (behavioural modeling) Η οντότητα περιγράφεται από ένα σύνολο εντολών που εκτελούνται ακολουθιακά Οι μεταβλητές ορίζονται μέσα στην process και έχουν εμβέλεια μόνο μέσα σε αυτές Δεν μπορούμε να δηλώσουμε signal μέσα σε μια process μιας και αποτελούν συνδέσεις του πραγματικού κυκλώματος Ανάθεση τιμής σε μεταβλητές (εκτελείται άμεσα) 23
Μεικτή περιγραφή 24
Μεικτή περιγραφή 25
Μεικτή περιγραφή 26
Μεικτή περιγραφή 27
Μεικτή περιγραφή 28
Μεικτή περιγραφή 29
Μεικτή περιγραφή 30