Introducción a VHDL -...

Introducción a VHDL

Por:

Carlos A. Fajardo

[email protected]

UIS - Sistemas Digitales Actualizado 11/11/2015

Lenguajes de Descripción de Hardware

• Netlist: conjunto de instrucciones que indican el interconexionado entre los componentes de un diseño (lista de conexiones).

• HDL: Estos lenguajes permitieron solucionar el problema de describir un circuito NO por sus conexiones (Netlist) sino más bien por su funcionamiento.

UIS - Sistemas Digitales

VHDL Very High Speed Integrated Circuit HDL

Un diseño en VHDL está compuesto por:

• La Entidad (ENTITY): Define el símbolo del circuito, es decir, sus entradas y salidas.

• Arquitectura (ARCHITECTURE): Permite definir el funcionamiento del módulo.


LA ENTIDAD


Declaración de Entidades


Nombre, modo y tipo

nombre modo tipo


Nombres o identificadores válidos

• Letras, números y guión bajo.

• El primer carácter debe ser una letra.

• El último carácter no puede ser un guión bajo.

• No pueden haber dos guiones bajos seguidos.

• No es sensible a mayúsculas y minúsculas (Salida1 = SALIDA1 = sALIDa1 = SaLiDa1 ).


¿Cuáles son válidos?

• entrada1

• sal#2

• prod_

• 7seg

• seg7

• salida__1

• mem_dir_1


Nombre

• entrada1

• sal#2

• prod_

• 7seg

• seg7

• salida__1

• mem_dir_1


Modo (Los tres usados en este curso)

• in : – Señales de entrada – NO se puede asignarles ningún valor dentro del

programa. NO pueden ser usadas a la izquierda en una asignación.

• out : – Señales de salida. – No pueden leerse, es decir, NO pueden ser usadas a la

derecha en una asignación.

• signal: – Conexiones internas dentro del diseño.


Tipo

–Bit: Toma los valores 0 y 1 lógicos –Bit_vector: representa un vector de bits. – STD_LOGIC : Standard Logic. – STD_LOGIC_VECTOR : Standard Logic

Vector.


Standard Logic

• ‘0’, (Forcing 0): Cero lógico • ‘1’, (Forcing 1): Uno lógico • ‘Z’, (Alta impedancia) • ‘-’ (Don’t care) • ‘X’,(Forcing Unknown) • ‘U’ (Uninitialized) Cuando no se asigna un valor

inicial. • ‘W’,(Weak Unknown) • ‘L’, (Weak 0) • ‘H’, ( Weak 1)


ENTIDAD DE UN SUMADOR


Declaración de Entidades

Sumador de cuatro bits


Librerías y paquetes

• Librerías:

–Colección de unidades de diseño (paquete) compiladas previamente para su posterior uso.

–Su función es agilizar el diseño


Arquitectura

• Determina el comportamiento del diseño.

• Se describe usando la sentencias propias del lenguaje VHDL.


HOLA MUNDO EN VHDL (COMPUERTA OR)


Librerías


Entidad


Arq

uitectu

ra


USO DE SEÑALES


El uso de señales (signals)

a

b f= (a or b) and b


Encuentre el error

a b

f


salida_aux

Encuentre el error


b f

salida_aux

Solución: uso de señales (signals)

b f

auxiliar1

Solución: uso de señales (signals)

a b

f

auxiliar1

Ejercicio: Describir en VHDL


A

B

F



A

B

F

bus_1

bus_2



A

B

F

bus_1

bus_2

in

out

signal

¿Y ahora qué?

• Necesitas…


“Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo.”

Benjamin Franklin


¿Cómo lo instalo ISE 14.7?


¿Dónde puedo aprender más?


RTL Hardware Design Using VHDL:

Coding for Efficiency, Portability, and

Scalability.

Autor: Pong P. Chu.

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¿Dónde puedo aprender más?


FIN UIS - Sistemas Digitales

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