可编程逻辑技术VHDL

打开编译器窗口： 在 MAX+PLUS II 菜单内选择Compiler 项。则出现编译器窗口，如上图所示。 选择 Start即可开始编译， MAX+PLUS II 编译器将检查项目是否有错，并对项目进行逻辑综合，然后配置到一个 Altera 器件中，同时将产生报告文件、编程文件和用于时间仿真用的输出文件。 但是，在开始编译前，我们还必须设定一些别的选项 。 可编程逻辑技术VHDL是电子工程领域中用于设计和实现数字系统的一种硬件描述语言。VHDL（Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）允许工程师用高级语言的方式描述硬件电路，便于逻辑设计、验证和综合成具体的物理电路。在本讨论中，我们将深入探讨可编程逻辑器件（PLD）的基本结构、分类以及其与VHDL的关系。 让我们了解可编程逻辑器件的基本结构。PLD通常由输入缓冲电路、与阵列、或阵列以及输出缓冲电路组成。这些组成部分可以灵活配置，以实现用户自定义的逻辑功能。输入缓冲电路接收外部信号，与阵列和或阵列用于逻辑运算，而输出缓冲电路则将计算结果转化为输出信号。 PLD有多种分类方式，其中按工程编程方式可分为：熔丝型器件、反熔丝型器件、EPROM型、EEPROM型、SRAM型和Flash型。这些不同类型的PLD各有特点，例如，熔丝型和反熔丝型器件的编程是一次性的，而EPROM和EEPROM则可以多次擦写。SRAM型PLD需要持续的电源来保持编程状态，而Flash型则结合了非易失性和编程灵活性。 接下来，我们讨论可编程逻辑电路的表示方法。逻辑门的常用符号包括国际标准符号，而PLD的逻辑符号则更复杂，它通常包括输入缓冲电路、与阵列和或阵列的图形表示。例如，PAL（Programmable Array Logic）是一种简单的PLD，其结构包括一个可编程的与阵列和固定的或阵列及输出电路。PAL16V8是一个具体的实例，它有16个输入和8个输出，内部结构包含可编程逻辑区域和固定逻辑部分。 GAL（Generic Array Logic）是另一种常见的PLD类型，它比PAL更具有灵活性，因为它的或阵列也是可编程的。GAL16V8结构图展示了其内部的可编程逻辑门和输出逻辑宏单元（OLMC），这些单元可以根据需要配置为各种逻辑函数。 在VHDL中，我们可以利用语言的结构描述能力来定义这些PLD的行为，例如创建自定义逻辑门、组合逻辑电路和时序电路。通过VHDL编写的代码可以在MAX+PLUS II等工具中进行编译、逻辑综合和仿真。编译过程会检查代码的语法和逻辑错误，然后生成对应的配置文件，该文件可以用来编程实际的PLD设备。逻辑综合阶段，VHDL代码会被转换为等效的逻辑门级网络，这个网络随后会被优化并映射到特定的PLD架构中。 随着技术的发展，PLD已经发展成为更复杂的FPGA（Field-Programmable Gate Array），提供了更高的灵活性和更大的可编程资源。现代FPGA不仅可以支持VHDL，还可以支持Verilog等其他硬件描述语言。它们通常包含了更高级的布线资源、嵌入式存储器、处理器核以及高速接口，使得复杂系统级设计成为可能。 VHDL作为一种强大的工具，配合可编程逻辑器件，使得数字系统的开发变得更加高效和灵活。从简单的PLD到复杂的FPGA，VHDL都能提供精确且直观的设计手段，同时，随着技术的进步，VHDL在硬件设计中的应用将会越来越广泛。