Tutorial_VHDL_2006

Tutorial_VHDL_2006 - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ...

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Unformatted text preview: UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ TUTORIAL VHDL Grupo de Microeletrônica Tutorial VHDL - 1 TUTORIAL VHDL I INTRODUÇÃO Não é possível projetar sistemas digitais sem entender alguns blocos básicos, tais como portas lógicas e flip-flops. A maioria dos circuitos digitais baseados em portas lógicas e flip-flops é normalmente projetada a partir de equações Booleanas. Várias técnicas foram desenvolvidas para otimizar este procedimento, incluindo a minimização de equações para um uso mais racional de portas lógicas e flip-flops. Pela técnica Booleana deve-se obter uma expressão para cada entrada dos flip-flops e dos blocos lógicos. Isto torna esta técnica impraticável para projetos maiores, que contenham muitos componentes devido ao grande número de equações. Teoricamente qualquer sistema pode ser representado por equações Booleanas, apesar de proibitivo para grandes circuitos. A Figura 1 ilustra a composição de um circuito pela técnica Booleana. Os projetos desenvolvidos por esquemático ampliaram as capacidades da técnica Booleana por permitir o uso de portas lógicas, flip-flops e sub-circuitos. Estes sub-circuitos por sua vez podem ser compostos por portas lógicas e outros sub-circuitos, e assim sucessivamente podendo formar vários níveis hierárquicos. Muitos projetistas preferem esta técnica, pois ela é visualmente mais atrativa e se tem uma visão mais clara do relacionamento entre os vários blocos. Nestas técnicas o sistema é normalmente especificado como uma interconexão de elementos, e não na forma de comportamento do sistema. Infelizmente, o projetista recebe as especificações de um sistema na forma de comportamento desejado, isto é, o que o sistema deve fazer sob certas condições. Adicionalmente, mesmo utilizando-se esquemáticos, o projeto começa a ficar proibitivo para circuitos com muitas portas lógicas. A maior dificuldade nos métodos tradicionais de projeto é a conversão manual da descrição do projeto em um conjunto de equações Booleanas. Esta dificuldade é eliminada com o uso de linguagens de descrição de hardware – HDL ( Hardware Description Languages ). Pode-se, por exemplo, a partir de uma tabela verdade, ou da descrição de uma máquina de estado, implementar um circuito usando-se HDL . Dentre as várias HDL s, as mais populares são VHDL, Verilog e Abel . VHDL significa V ery High Speed Integrated Circuit H ardware D escription L anguage (Linguagem de Descrição de Hardware de Circuito Integrado de Alta Velocidade). Esse nome foi criado pelo departamento de defesa dos Estados Unidos, que foi a primeira instituição a reconhecer as suas vantagens. Tutorial VHDL - 2 Figura 1 - Composição de um Circuito pela Técnica Booleana....
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This note was uploaded on 09/12/2011 for the course DPQ 09 taught by Professor Johncarpenter during the Spring '08 term at UFSCar.

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