Memorias y programacion vhdl

MEMORIAS Y PROGRAMACIÓN VHDL

Gómez Alsina Wilfred David, Aparicio Niño Catalina, Torres Contreras Juan Pablo.

INTRODUCCIÓN

El VHDL es un lengua de especificación usado en la abstracción para describir circuitos electrónicos que permite acelerar los procesos de diseño. Las siglas de VHDL significan Very High Speed Integrated Circuits. El VHDL es un lenguaje que permite la descripción de circuitos asíncronos y síncronos, sin ser un lenguaje de programación; además permite describir la funcionalidad

RESUMEN

ELEMENTOS BÁSICOS DEL VHDL

En el VHDL está descrito por sus entradas y sus salidas y la relación que existe entre ellas.

• Comentarios: Van antecedidos de dos guiones.
• Identificadores: Son cualquier cadena de caracteres que sirven para identificar variables, señales, procesos, etc.
• Números: Cualquier número se representa en base 10.
• Bases: Para escribir un número se puede hacer en binario, octal, decimal y hexadecimal.
• Constantes, señales y variables: Las variables  tienen sentido dentro de los procesos o subprogramas, mientras que las señales pueden ser expresadas en arquitecturas, paquetes o bloques concurrentes. Las constantes pueden ser expresadas en los mismos sitios que las variables y señales.
• Atributos: Los elementos como señales y variables pueden tener atributos, éstos se indican a continuación del nombre
• Operadores: Pueden ser lógicos, operadores, aritméticos, relacionales y desplazamientos.

ESTRUCTURA BÁSICA DE UN ARCHIVO FUENTE EN VHDL

Los pares de entidades y arquitecturas se utilizan para simbolizar la descripción  de un diseño. Una arquitectura detalla el funcionamiento de la entidad a la que hace referencia. Una arquitectura se refiere por comportamiento o por estructura.; una entidad puede tener más de una arquitectura, pero cuando se compile se indica cual es la arquitectura que se desea utilizar.

SIMULACIÓN EN VHDL

Para simular un diseño es necesario generar estímulos para todas las entradas; Algunos programas  permiten generar las entradas de forma interactiva. En la mayoría de los casos es necesario escribir una descripción del entorno conocido como un test bench.

DESCRIPCIÓN DE LÓGICA SECUENCIAL

 Los circuitos lógicos se clasifican principalmente en circuitos de lógica combinacional, y circuitos de lógica secuencial. La diferencia entre éstos tipos de lógica está en que, en el caso de los circuitos de lógica combinacional, su salida depende únicamente de el estado actual de sus entradas, pero en el caso de los circuitos de lógica secuencial su salida actual depende de alguna manera de las salidas anteriores, lo que implica que debe tener algún tipo de dispositivo de almacenamiento, o memoria.

DISEÑO DE UNA MÁQUINA DE ESTADOS

Las máquinas de estados son un conjunto de estados que sirve de intermediario en la relación de entradas y salidas, haciendo que el historial de señales de entrada establezca, para cada instante, un estado para la máquina, de forma tal que la salida depende únicamente del estado y las entradas actuales.

EJEMPLO DE DISEÑO DE UN SISTEMA ALGORÍTMICO BASADO EN DISEÑO ASM

Un método ampliamente extendido para diseñar circuitos digitales de cierta complejidad es el uso de máquinas de estado, donde se representa con círculos los diversos estados por los que puede ir pasando el circuito con cada ciclo de reloj y diversas flechas indican las posibles transiciones entre estados. Las operaciones que ha de realizar el circuito se van anotando como comentarios cerca de los estados o, si son condicionales, de las transiciones entre estados. A veces también se distingue entre asignaciones síncronas, que se almacenarán sobre registros al terminar cada ciclo de reloj, y operaciones puramente combinacionales, asíncronas, que mostrarán su resultado durante el propio ciclo de reloj. Las primeras se denotan con una flecha, para indicar que implican un cierto retraso, y las últimas con el operador de asignación.

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