[工學]課設任務書(編輯修改稿)
2025-09-17 14:24 本頁面
【文章內容簡介】 設 計ASIC。課程設計說明書3VHDL 主 要 用 于 描 述 數 字 系 統 的 結 構 ， 行 為 ， 功 能 和 接 口 。 除 了 含 有 許 多 具 有硬 件 特 征 的 語 句 外 ， VHDL 的 語 言 形 式 和 描 述 風 格 與 句 法 是 十 分 類 似 于 一 般 的 計 算機 高 級 語 言 。 VHDL 的 程 序 結 構 特 點 是 將 一 項 工 程 設 計 ， 或 稱 設 計 實 體 （ 可 以 是 一個 元 件 ， 一 個 電 路 模 塊 或 一 個 系 統 ） 分 成 外 部 （ 或 稱 可 視 部 分 ,及 端 口 )和 內 部（ 或 稱 不 可 視 部 分 ） ， 既 涉 及 實 體 的 內 部 功 能 和 算 法 完 成 部 分 。 在 對 一 個 設 計 實 體定 義 了 外 部 界 面 后 ， 一 旦 其 內 部 開 發(fā) 完 成 后 ， 其 他 的 設 計 就 可 以 直 接 調 用 這 個 實 體 。這 種 將 設 計 實 體 分 成 內 外 部 分 的 概 念 是 VHDL 系 統 設 計 的 基 本 點 與 其 他 硬 件 描 述 語 言 相 比 ， VHDL 具 有 以 下 特 點 ：功 能 強 大 、 設 計 靈 活 。 VHDL 具 有 功 能 強 大 的 語 言 結 構 ， 可 以 用 簡 潔 明 確 的 源代 碼 來 描 述 復 雜 的 邏 輯 控 制 。 它 具 有 多 層 次 的 設 計 描 述 功 能 ， 層 層 細 化 ， 最 后 可 直接 生 成 電 路 級 描 述 。 VHDL 支 持 同 步 電 路 、 異 步 電 路 和 隨 機 電 路 的 設 計 ， 這 是 其 他硬 件 描 述 語 言 雖 不 能 比 擬 的 。 VHDL 還 支 持 各 種 設 計 方 法 ， 既 支 持 自 底 向 上 的 設 計 ，又 支 持 自 頂 向 下 的 設 計 ； 既 支 持 模 塊 化 設 計 ， 又 支 持 層 次 化 設 計 。支 持 廣 泛 、 易 于 修 改 。 由 于 VHDL 已 經 成 為 IEEE 標 準 所 規(guī) 范 的 硬 件 描 述 語 言 ，目 前 大 多 數 EDA 工 具 幾 乎 都 支 持 VHDL， 這 為 VHDL 的 進 一 步 推 廣 和 廣 泛 應 用 奠定 了 基 礎 。 在 硬 件 電 路 設 計 過 程 中 ， 主 要 的 設 計 文 件 是 用 VHDL 編 寫 的 源 代 碼 ，因 為 VHDL 易 讀 和 結 構 化 ， 所 以 易 于 修 改 設 計 。強 大 的 系 統 硬 件 描 述 能 力 。 VHDL 具 有 多 層 次 的 設 計 描 述 功 能 ， 既 可 以 描 述 系統 級 電 路 ， 又 可 以 描 述 門 級 電 路 。 而 描 述 既 可 以 采 用 行 為 描 述 、 寄 存 器 傳 輸 描 述 或結 構 描 述 ， 也 可 以 采 用 三 者 混 合 的 混 合 級 描 述 。 另 外 ， VHDL 支 持 慣 性 延 遲 和 傳輸 延 遲 ， 還 可 以 準 確 地 建 立 硬 件 電 路 模 型 。 VHDL 支 持 預 定 義 的 和 自 定 義 的 數 據 類型 ， 給 硬 件 描 述 帶 來 較 大 的 自 由 度 ， 使 設 計 人 員 能 夠 方 便 地 創(chuàng) 建 高 層 次 的 系 統 模 型 。獨 立 于 器 件 的 設 計 、 與 工 藝 無 關 。 設 計 人 員 用 VHDL 進 行 設 計 時 ， 不 需 要 首先 考 慮 選 擇 完 成 設 計 的 器 件 ， 就 可 以 集 中 精 力 進 行 設 計 的 優(yōu) 化 。 當 設 計 描 述 完 成 后 ，可 以 用 多 種 不 同 的 器 件 結 構 來 實 現 其 功 能 。很 強 的 移 植 能 力 。 VHDL 是 一 種 標 準 化 的 硬 件 描 述 語 言 ， 同 一 個 設 計 描 述 可 以被 不 同 的 工 具 所 支 持 ， 使 得 設 計 描 述 的 移 植 成 為 可 能 。易 于 共 享 和 復 用 。 VHDL 采 用 基 于 庫 （ Library） 的 設 計 方 法 ， 可 以 建 立 各 種 可再 次 利 用 的 模 塊 。 這 些 模 塊 可 以 使 設 計 成 果 在 設 計 人 員 之 間 進 行 交 流 和 共 享 ， 減 少硬 件 電 路 設 計 。（ 1） 與 其 他 的 硬 件 描 述 語 言 相 比 ， VHDL 具 有 更 強 的 行 為 描 述 能 力 ， 從 而 決 定了 他 成 為 系 統 設 計 領 域 最 佳 的 硬 件 描 述 語 言 。 強 大 的 行 為 描 述 能 力 是 避 開 具 體 的 器件 結 構 ， 從 邏 輯 行 為 上 描 述 和 設 計 大 規(guī) 模 電 子 系 統 的 重 要 保 證 。（ 2） VHDL 豐 富 的 仿 真 語 句 和 庫 函 數 ， 使 得 在 任 何 大 系 統 的 設 計 早 期 就 能 查 驗 設計 系 統 的 功 能 可 行 性 ， 隨 時 可 對 設 計 進 行 仿 真 模 擬 。課程設計說明書4（ 3） VHDL 語 句 的 行 為 描 述 能 力 和 程 序 結 構 決 定 了 他 具 有 支 持 大 規(guī) 模 設 計 的 分 解和 已 有 設 計 的 再 利 用 功 能 。 符 合 市 場 需 求 的 大 規(guī) 模 系 統 高 效 ， 高 速 的 完 成 必 須 有 多人 甚 至 多 個 代 發(fā) 組 共 同 并 行 工 作 才 能 實 現 。（ 4） 對 于 用 VHDL 完 成 的 一 個 確 定 的 設 計 ， 可 以 利 用 EDA 工 具 進 行 邏 輯 綜 合和 優(yōu) 化 ， 并 自 動 的 把 VHDL 描 述 設 計 轉 變 成 門 級 網 表 。（ 5）VHDL 對 設 計 的 描 述 具 有 相 對 獨 立 性 ， 設 計 者 可 以 不 懂 硬 件 的 結 構 ， 也 不 必管 理
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