FPGA基础知识 VHDL简述_fpga vhdl

目录

EDA技术概论

VHDL简述知识点

EDA技术概论

1.FPGA与CPLD有什么区别，各应用在什么场合？

(1)

（2） FPGA采用SRAM 进行功能配置，系统掉电后数据丢失不易保存，因此需要另加EPROM 来保存数据。

CPLD 一般采用EEPROM存储技术，系统掉电后数库不丢失。

（3）FPGA器件含有丰富的触发器资源，易于实现时序逻辑。

CPLD的与或阵列结构，使其适于实现大规模的组合功能，但触发器资源相对较少、

（4）FPGA是细粒结构，CPLD是粗粒结构。

CPLD的利用率较FPGA低。

（5）FPGA为非连续性布线，CPLD为连续性布线。

2.硬件描述语言国际标准有两种，分别是？ vhdl verilog hdl

3.基于EDA软件的FPGA / CPLD设计流程

4.EDA技术的含义和内容是什么？

EDA（Electronic Design Automation）是电子设计自动化的意思，指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。

VHDL是电子系统设计者和 EDA工具之间的交流界面。

5.VHDL硬件描述语言的特点？

(1)具有强大的语言结构，系统硬件描述能力强、设计效率高；具有较高的抽象描述能力

(2)VHDL语言可读性强，易于修改和发现错误。

(3)VHDL具有丰富的仿真语句和库函数。

(4)VHDL源代码进行早期功能仿真，有利于大系统的设计与验证。

(5)VHDL设计与硬件电路关系不大

VHDL简述知识点

1.、VHDL中最基本的结构是什么？其作用各是什么？

库、程序包使用说明；

库（library）和包的建立和使用有利于设计的重用和代码共享，同时可以使代码结构更加清晰。

实体说明；

与实体对应的结构体说明

2、说明inout、out 和 buffer有何异同点

3.类属(GENERIC)参量是一种端口界面常数

GENERIC([常数名1:数据类型:=设定值1]；

[常数名n:数据类型n:=设定值n])；

4.

常数：constant

信号：signal

数据类型：type

元件：component

函数：function

过程 ：procedure

block结构内部语句： 并行描述语句

process结构内部语句是： 顺序描述语句

configuration 配置语句格式和结构体architecture相同 :   for + 被选结构体.

   

1.after 语句和wait for 语句的区别

(1). after表示从仿真周期的起点开始，到当前信号值发生变化时的整个时间区间，当该信号需要再次变化时，时间量只能升序。 例：

x<=1 after 10ns; x<=2 after 20ns; x<=3 after 30ns;

(2). wait for语句表示一个信号值的保持时间长度，时间量的大小不必升序。例：

x<=1；wait for 10ns; x<=2; wait for 5ns; x<=5; wait for 2ns;

静态数据对象：

1.constant -> constant set_bit : BIT :='1'； (一旦赋值不能改变)

常量的作用范围取决于它定义的位置：

包集中：全局；

实体中：对该实体内的所有结构体而言是全局的；

结构体中：结构体内是全局的。

2.generic -> generic (width:integer := 16);

常以一种说明的形式放在实体或块结构体前的说明部分，说明内部电路结构和规模 。

非静态数据：

1.variable -> variable a,b : STD_LOGIC

      例:  variable counter: integer range 0 to 255 := 100;

        变量是一个局部量，只能在进程和子程序中使用；

        变量的赋值是一种数据存取是立即发生的，不存在时延。

2.signal -> signal dbus : std_logic_vector(15 downto 0)

signal sys_clk : bit := '0';

• 信号赋值延迟更新数值、时序电路；

预定义类型在VHDL标准程序包STANDARD中定义，在应用中自动包含进VHDL的源文件，不需要USE语句显示调用

注意：

• 实数一定要带有小数点。
• 整数的子类 ： 1.natural -> 大于等于0的整数

2.positive -> 正整数

• 在系统仿真时，时间数据特别有用，用它可以表示信号延时，从而使模型系统能更逼近实际系统的运行环境。
• 如果用户需使用这10种以外的数据类型，则必须进行自定义。但大多数的CAD厂商已在包集合中对标准数据类型进行了扩展。 例如，数组型数据等。

用户自定义的数据类型

1.枚举类型： type my_logic is ('Q','z','0');

2.数组类型：

· type row is array(7 downto0 ) of std_logoc        一维数组

                                                                               

· type matrix is array(0 TO 2 ) of row                  1*1维数组

· type matrix is array(0 TO 3,7 downto0 ) of std_logic    二维数组

3.记录类型 (recorde)

记录类型和数组类型有些相似，RECORD类型内部可以包含不同类型的数据，而ARRAY只能包含相同类型的数据

type birthday IS recorde

day： integer range 1 TO 31

month：month_name;

end recorder;

4.赋值运算符：

• <= 用于对signal赋值
• := 用于对variable,constant 和 generic 赋值，也可用于初始赋值
• =〉 给矢量中某些位赋值，或对某些位之外的其它位赋值