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Linguagem de Descrição versus Linguagem de
Programação
▪ HDL – Linguagem de Descrição de Hardware. Permite que linguagens rigidamente definidas representem circuitos lógicos. AHDL – Altera Linguagem de Descrição de Hardware. Desenvolvido por Altera para configurar dispositivos de lógica programável Altera (PLDs). Não se destina a ser utilizado como uma linguagem universal para descrever qualquer circuito lógico. ▪ VHDL – Linguagem de Descrição de Hardware de Velocidade Muito Alta. Desenvolvido pelo Departamento de Defesa Norte- Americano (DoD), padronizado pelo IEEE e amplamente utilizado para descrever projetos para dispositivos reais.
Linguagem de Descrição versus Linguagem de
Programação
▪ É importante distinguir entre as linguagens de descrição de hardware e as linguagens de programação. Em ambas, a linguagem é usada para programar um dispositivo. ▪ Os computadores funcionam seguindo uma lista de tarefas, que devem ser realizadas em ordem sequencial. A velocidade de operação é determinada pela rapidez do computador para executar cada instrução. ▪ Um circuito de lógica digital é limitado em velocidade apenas pela rapidez com que o circuito pode mudar as saídas em resposta a mudanças nas entradas. É possível monitorar todas as entradas simultaneamente e responder a quaisquer alterações.
Comparação entre a operação de um computador e um circuito de lógica na execução da operação lógica y = AB. O computador deve executar um programa de instruções que toma decisões. Cada forma no fluxograma representa uma instrução. Se cada uma leva 20 ns, estima-se que irá demorar de duas a três instruções ( 40
- 60 ns) para responder às mudanças nas entradas.
Linguagem de Descrição versus Linguagem de
Programação
Implementação de Circuitos Lógicos com PLDs
▪ Dispositivos lógicos programáveis (PLDs) podem ser configurados de várias maneiras para executar funções lógicas. Conexões internas são feitas eletronicamente para dispositivos de programação.
▪ A linguagem de descrição de hardware define as conexões a serem feitas. É carregada no dispositivo após a tradução por um compilador. ▪ A linguagem de alto-nível de descrição de hardware torna a programação de PLDs muito mais fácil, se comparada à álgebra booleana, aos desenhos esquemáticos ou às tabelas-verdade.
Implementação de Circuitos Lógicos com PLDs
Formato e Sintaxe do HDL
▪ Linguagens interpretadas por computadores devem seguir regras rígidas de sintaxe. A sintaxe refere-se a ordem dos elementos.
▪ O formato se refere a uma definição de entradas, saídas e de como as saídas respondem as entradas (operação) Formato dos arquivos HDLs.
Formato e Sintaxe do HDL
▪ Em uma linguagem baseada em texto, deve-se dar um nome ao circuito descrito. A definição da operação está contida em um conjunto de afirmações que segue a definição de entrada / saída (I / O). ▪ As entradas & saídas ( ports ) devem receber nomes definidos de acordo com a natureza do sinal. É o modo que define quando é entrada, saída ou ambas. ▪ O tipo refere-se ao número de bits e como esses bits são agrupados e interpretados. ▪ A entrada de um bit único só pode ter dois valores: 0 e 1. ▪ Um número binário de quatro bits pode ter qualquer um dos 16 valores diferentes ( 0000 - 1111 ).
Formato e Sintaxe do HDL
▪ A palavra-chave SUBDESIGN dá um nome ao bloco de circuito, que, nesse caso, é and_gate. O nome do arquivo também deve ser and_gate.tdf_._ Declarações que descrevem a operação do circuito AHDL estão contidas na seção lógica entre as palavras-chave BEGIN e END. END deve ser seguido por um ponto e vírgula (;). A ordem em que são listados não faz diferença. Instruções entre BEGIN e END são avaliadas constantemente e ao mesmo tempo.
Formato e Sintaxe do HDL
Esses são os operadores básicos booleanos.
Formato e Sintaxe do HDL
▪ A palavra-chave ENTITY dá um nome ao bloco de circuito, que, nesse caso, é and_gate. Variáveis nomeadas pelo compilador devem ser minúsculas. A descrição do BIT diz ao compilador que cada variável na lista é um bit único.
Formato e Sintaxe do HDL
▪ A palavra-chave ENTITY dá um nome ao bloco de circuito, que, nesse caso, é and_gate. Variáveis nomeadas pelo compilador devem ser minúsculas. A declaração ARCHITECTURE é usada para descrever o funcionamento de tudo dentro do bloco. Cada ENTITY deve ter ao menos uma ARCHITECTURE associada a ela.
Formato e Sintaxe do HDL
Sinais Intermediários
▪ Em muitos projetos, é necessário definir pontos de sinal "dentro" do circuito de blocos, chamados nós internos ou sinais locais. São pontos do circuito que podem ser úteis como ponto de referência; não são entradas nem saídas.
▪ Sinais locais AHDL: Comentários são delimitados pelo caractere %. Texto após dois traços é usado apenas para documentação. A palavra-chave VARIABLE define sinal intermediária A palavra-chave NODE designa a natureza da variável.
Sinais Intermediários AHDL
