1、西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计数字电路与系统设计 EDA实验VHDL设计初步主讲：任爱锋电子工程学院Email： 西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计数字电路与系统设计 EDA实验内容安排：内容安排： 电子工程学院必修课（电子工程学院必修课（ ）u 硬件描述语言 (VHDL or VerilogHDL) （ 10学时 ） 电子工程学院必修课及限选、校任选课（电子工程学院必修课及限选、校任选课（ ）u EDA设计工具软件及实验 （ 10学时 ）u SOPC及 Nios II嵌入式系统设计 （ 10学
2、时 ）u 综合设计实验 （ 10学时 ）西安电子科技大学国家电工电子教学基地西电 Altera EDA/SOPC联合实验室及培训中心（ E楼 II-401）西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计第 1部分 VHDL设计初步数字电路与系统设计 EDA实验西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计VHDL历史回顾 VHDL 语言是美国国防部 (DOD)在 20 世纪 80 年代初为实现其高速集成电路计划 (VHSIC Very High Speed Integrated Circuit)而提出的一种 硬件描述语言硬
3、件描述语言 (HDL Hardware Description Language)，以作为各合同商之间提交复杂电路设计文档的一种标准方案， VHDL的含义为 超高速集成电路超高速集成电路硬件描述语言硬件描述语言 。 1987年被采纳为 IEEE 1076标准 （ VHDL87）。 1993年被更新为 IEEE 1164标准 （ VHDL93）。西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计VHDLVHSIC Hardware Description LanguageHDL 的出现是为了适应电子系统设计的日益复杂性。若以计算机软件的设计与电路设计做个类比： 机
4、器码 好比 晶体管 /MOS管 ； 汇编语言 好比 电路网表 ； HDL语言 就如同 高级语言 。西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计几种常用的 HDL语言：（ 1） VHDL硬件描述语言：硬件描述语言： 功能强，规范性好；（ 2） VerilogHDL硬件描述语言：硬件描述语言： 功能强、灵活性高；（ 3） ABEL硬件描述语言：硬件描述语言： 属于较低级的硬件描述语言；（ 4） AHDL硬件描述语言：硬件描述语言： Altera公司开发，语法简单，但不通用。其中：其中： VHDL和和 VerilogHDL已成为已成为 IEEE标准。标准。VHD
5、LVHSIC Hardware Description Language西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计VHDL在语法和风格上类似于现代高级编程语言。但要注意， VHDL毕竟描述的是 硬件 ，它包含许多硬件特有的结构。HDL是用文字化方法描述电子电路与系统。是用文字化方法描述电子电路与系统。计算机语言计算机语言 描述特点是 ： 顺序性顺序性HDL语言语言 描述的特点是： 并行性并行性VHDLVHSIC Hardware Description Language西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计VH
6、DL与计算机语言的区别运行的基础运行的基础l 计算机语言是在 CPU RAM构建的平台上运行l VHDL设计的结果是由具体的逻辑、触发器组成的数字电路执行方式执行方式l计算机语言基本上以 串行 的方式执行lVHDL在总体上是以 并行 方式工作验证方式验证方式l计算机语言主要关注于 变量值 的变化lVHDL要实现严格的 时序逻辑 关系西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计 数字电路与系统设计 回顾组合逻辑电路时序逻辑电路分析设计真值表分析设计输入 /输出抽象（实体）电路功能实现（结构体）EntityArchitecture 与、或、非与非、或非异或、同或RS触发器D触发器T触发器JK触发器西安电子科技大学 国家级精品课程数字电路与系统设计国家级精品课程数字电路与系统设计主要内容安排1 多路选择器的 VHDL描述2 时序电路的 VHDL描述3 更复杂电路的 VHDL描述5 VHDL设计练习4 有限状态机（状态转移图）设计
