Язык описания оборудования

Концепция языка описания аппаратуры как среды для ввода проекта была впервые представлена в 1950-х годах, но широкое распространение в сообществе разработчиков началось только после 1985 года. Исторически развитие языков программирования стимулировало эволюцию HDL. Одним из примеров среди многих является язык программирования APL [Ive62], который использовался как форма записи проекта для логической автоматизации.
система, разработанная в IBM в начале 1960-х гг. Позднее исследователи использовали условные обозначения APL в Аризонском университете для разработки AHPL (язык аппаратного программирования) [Hil74]. С момента своего появления в начале 1970-х годов AHPL почти не использовался в неакадемических приложениях, но служил эффективным средством обучения [Hil87] в учебных классах. За три десятилетия, начиная с 1960 года, было представлено множество HDL, включая DDL[Dul69], ISPS[Bar81] и Zeus[Lie83]. Однако использование этих языков редко выходит за рамки исследований и академических приложений.

Что такое ЛПВП?

В истории цифровых компьютеров были разработаны различные нотации для описания логического поведения цифровых схем на разных уровнях абстракции. Булевы уравнения, временные диаграммы, таблицы переходов состояний, схемы и языки описания оборудования являются примерами таких обозначений. По сути, язык описания аппаратуры представляет собой набор нотаций, подобных языкам программирования, используемых для моделирования логической функции цифровых схем и систем . Было показано, что по сравнению с альтернативными формами ввода проекта использование HDL сокращает цикл проектирования и дает более надежные реализации. Многие признают, что без HDL разработка современных сложных схем была бы невозможна в разумные сроки. Кроме того, HDL можно использовать в качестве входных данных для различных инструментов анализа и синтеза. Подобно языку программирования, где целевой машинный код скрыт от программиста, HDL не зависят от какой-либо конкретной технологии целевой схемы.

Назначение HDL:

HDL допускают поведенческую логику, логику передачи регистров, шлюзов и переключателей, предоставляя разработчикам возможность подробного определения уровней. Логика поведенческого уровня допускает последовательное выполнение набора инструкций, логика уровня передачи регистров допускает передачу данных между регистрами, управляемую явной логикой уровня часов и логического элемента, которая определяет индивидуальную логику уровня логического элемента. Подобно отношению HTML и CSS к веб-разработке, Verilog/VHDL имеет такое же отношение к ПЛИС и другим конфигурируемым логическим устройствам. HDL можно использовать для проектирования и описания компоновки цифровых систем от простых триггеров памяти до сложных коммуникационных протоколов.

Пример/Структура HDL-кода:

1 entity Circuit_1 is
2     Port ( a : in  STD_LOGIC;
3            b : in STD_LOGIC;
4            out1 : out STD_LOGIC);
5 end Circuit_1;
-----------------------------------------------------
6 architecture Behavioral of Circuit_1 is
8 begin
9 out1 <= ( a and b );
10 end Behavioral;