Co je to Hardware Description Language (HDL)?
Digitální obvody se skládají hlavně z propojených tranzistorů. Tyto obvody navrhujeme a analyzujeme pomocí hierarchické struktury: Teoreticky můžeme interpretovat centrální procesorovou jednotku (CPU) jako velké moře tranzistorů, ale je mnohem snazší uspořádat tranzistory do logických bran, logické brány do sčítačů. nebo registry nebo časovací moduly, registry v paměťových bankách atd. Tato hierarchická struktura nám umožňuje efektivně reprezentovat digitální obvod prostřednictvím propojených diagramů. Říkáme tomu koncept. Tento vizuální přístup k popisu digitálního obvodu je intuitivní, ale s rostoucí složitostí se stává nepraktickým. Dalším způsobem, jak popsat číslicové obvody, je použití textového jazyka, jehož cílem je konkrétně a jasně zachytit určující rysy digitálního designu. Takové jazyky existují a nazývají se Hardware Description Languages (HDL).
Co dělá HDL?
Nejpopulárnějšími jazyky popisu hardwaru jsou Verilog a VHDL. Obvykle se používají ve spojení s FPGA, což jsou digitální zařízení speciálně navržená pro usnadnění vytváření vlastních digitálních obvodů. Jazyky popisu hardwaru vám umožňují definovat obvod pomocí slov a symbolů a vývojový software může tento textový popis nakonfigurovat tak, aby implementoval požadovanou funkčnost. údaje.
Příklad kódu HDL
Zde je příklad kódu HDL:
1 entita Circuit_1 je 2 porty (a: STD_LOGIC; 3 b: STD_LOGIC; 4 out1: kromě STD_LOGIC); 5 final Circuit_1; ——————————————— — —6 architektonické chování obvod_1 es8 od start9 out1
Elektrické chování popsané tímto kódem lze vizuálně znázornit jako:
Programovací jazyky atd. Jazyky popisu hardwaru
Mnoho lidí již programovací jazyky zná, když se začnou učit jazyky s popisem hardwaru. HDL vypadají jako programovací jazyky na vysoké úrovni, jako je C nebo Python, ale je důležité si uvědomit, že existuje zásadní rozdíl: zatímco deklarace v kódu HDL obsahují paralelní operace, programovací jazyky představují sekvenční operace. počítači nebo modulu firmwaru chápeme, že procesor provede jednotlivé řádky kódu podle rozložení shora dolů, které používáme při čtení textu na stránce. V kódu HDL definujeme digitální hardware a jeho části, i když jsou příslušné řádky kódu psány pomocí organizace shora dolů, může to fungovat současně odděleně od hardwaru.
Další čtení
Co se chcete dozvědět o jazycích popisu hardwaru? Sdílejte své dotazy v komentářích níže.
