1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Giảng viên: Ths Nguyễn Thị Thu Hằng Dùng cho lớp: D09CQDT01 Năm học: 2012-2013 SLIDE BÀI GIẢNG MÔN Chƣơng 3: Căn bản về ngôn ngữ VHDL THIẾT KẾ LOGIC SỐ 2 CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Bài giảng Thiết kế logic số NỘI DUNG CHƢƠNG 3 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VHDL 3.2 NHỮNG ƢU ĐIỂM CỦA VHDL 3.3 CÁC ĐƠN VỊ THIẾT KẾ TRONG VHDL 3.4 CẤU TRÚC NGÔN NGỮ VHDL 3 CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Bài giảng Thiết kế logic số 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VHDL VHDL là ngôn ngữ mô tả phần cứng cho các mạch tích hợp tốc độ rất cao (VHDL:Very High Speed Integrated Circuits - Hardware Description Language) TIÊU CHUẨN VHDL: VHDL được tiêu chuẩn hóa từ 1987 bởi IEEE 1076- 1987, nâng cấp năm 1993. Từ đó các phiên bản tiếp theo của tiêu chuẩn đã ra đời. Đa số các phần mềm thiết kế hiện nay đều hỗ trợ VHDL 4 CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Bài giảng Thiết kế logic số TIÊU CHUẨN VHDL: 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VHDL 5 CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Tính công cộng Tính độc lập với công nghệ NHỮNG ƢU ĐIỂM CỦA VHDL Khả năng trao đổi kết quả Khả năng mô tả mở rộng Khả năng hỗ trợ nhiều công nghệ và phương pháp thiết kế Khả năng hỗ trợ thiết kế mức lớn và khả năng sử dụng Bài giảng Thiết kế logic số 3.2 NHỮNG ƢU ĐIỂM CỦA VHDL 6 3.3 Các đơn vị thiết kế trong VHDL BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Bài giảng Thiết kế logic số 7 BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Bài giảng Thiết kế logic số 3.3 Các đơn vị thiết kế trong VHDL (tt) 8 BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Bài giảng Thiết kế logic số 3.3 Các đơn vị thiết kế trong VHDL (tt) 9 BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Ví dụ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Bài giảng Thiết kế logic số 3.3 Các đơn vị thiết kế trong VHDL (tt) 10 CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ 3.4.1 Đối tượng trong VHDL VHDL gồm có 3 đối tượng là: tín hiệu - signal, biến - variable, hằng – constant Bài giảng Thiết kế logic số 3.4 Cấu trúc ngôn ngữ VHDL [...]... THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.2 Kiểu dữ liệu trong VHDL 14 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.2 Kiểu dữ liệu trong VHDL 15 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.2 Kiểu dữ liệu trong VHDL 16 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3-... 11 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.2 Kiểu dữ liệu trong VHDL Kiểu vô hƣớng : gồm các dữ liệu có giá trị đơn nhƣ bit, boolean, integer, real, character 12 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.2 Kiểu dữ liệu trong VHDL ►Ví dụ: 13 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC. .. dạng một nhóm các thành phần như mảng, bảng ghi 17 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.2 Kiểu dữ liệu trong VHDL Kiểu mảng 2 chiều (2D Arrays) Kiểu dữ liệu con 18 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.3 Các phép toán trong VHDL a Toán tử logic b Toán tử quan hệ Ví dụ: signal FLAG_BIT :... srl (dịch phải logic) , sla (dịch trái số học), sra (dịch phải số học), rol (quay trái), ror (quay phải) 20 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL e Toán tử ghép nối f Toán tử tách g Toán tử thuộc tính 21 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.4 Các đơn vị thiết kế trong VHDL Library: Cho phép tạo thư... cho mạch Logic_ AND” Coi khối Logic_ AND như một component để tạo thành khối Test_bench 31 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Toàn bộ mã mô tả cho Test_bench 32 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.7 Các cấu trúc lệnh song song a Cấu trúc Process 33 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG... www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.4 Các đơn vị thiết kế trong VHDL c Package và Package Body Package là đơn vị thiết kế cơ bản dùng để chứa những khai báo cho các đối tượng, chương trình con, hàm, kiểu dữ liệu, component 25 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.4 Các đơn vị thiết kế trong VHDL c Package... đơn vị thiết kế Package, mô tả chi tiết nội dung của các hàm, các thủ tục 26 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL d Library (thƣ viện) Trong VHDL có thư viện thiết kế đặc biệt có tên là “WORK” 27 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL e Configuration (Cấu hình) Cấu hình là thành phần cơ bản của đơn vị thiết kế để... www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.5 Cấu trúc chung của một chương trình mô tả VHDL Cấu trúc mô tả phần cứng và các đối tượng trong VHDL 29 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.6 Môi trường kiểm tra “testbench” DUT: (device under test) mô hình VHDL cần kiểm tra www.ptithcm.edu.vn 30 BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG... B); 19 Bài giảng Thiết kế logic số BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL c Toán tử số học Sử dụng cho kiểu dữ liệu Integer, Real, Signed, Unsigned, các dạng dữ liệu vật lý, Std _logic, Std _logic_ vector, Bit, Bit_vector Các toán tử số học là: +, -, *, /, abs (trị tuyệt đối), ** (hàm mũ) Toán tử dịch d Toán tử dịch trong VHDL gồm: sll (dịch trái logic) , srl (dịch phải logic) ,... www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.4 Các đơn vị thiết kế trong VHDL a Entity - (Thực thể) 23 www.ptithcm.edu.vn BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL 3.4.4 Các đơn vị thiết kế trong VHDL b Architecture – (Kiến trúc) Kiến trúc mô tả theo mô hình hoạt động Kiến trúc mô tả theo mô hình luồng dữ liệu Kiến trúc mô tả theo mô hình cấu trúc logic . BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Bài giảng Thiết kế logic số 3.4.2 Kiểu dữ liệu trong VHDL 15 CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Bài giảng Thiết kế logic số. LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Bài giảng Thiết kế logic số 7 BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Bài giảng Thiết kế logic số 3.3 Các đơn vị thiết kế. VHDL (tt) 8 BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ CHƢƠNG 3- CĂN BẢN VỀ NGÔN NGỮ VHDL Bài giảng Thiết kế logic số 3.3 Các đơn vị thiết kế trong VHDL (tt) 9 BÀI GIẢNG: THIẾT KẾ LOGIC SỐ Ví dụ CHƢƠNG