Introducción a VHDL -...
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Introducción a VHDL
Por:
Carlos A. Fajardo
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.
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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.
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LA ENTIDAD
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Declaración de Entidades
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Nombre, modo y tipo
nombre modo tipo
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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 ).
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¿Cuáles son válidos?
• entrada1
• sal#2
• prod_
• 7seg
• seg7
• salida__1
• mem_dir_1
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Nombre
• entrada1
• sal#2
• prod_
• 7seg
• seg7
• salida__1
• mem_dir_1
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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.
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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.
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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.
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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)
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ENTIDAD DE UN SUMADOR
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Declaración de Entidades
Sumador de cuatro bits
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Librerías y paquetes
• Librerías:
–Colección de unidades de diseño (paquete) compiladas previamente para su posterior uso.
–Su función es agilizar el diseño
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Arquitectura
• Determina el comportamiento del diseño.
• Se describe usando la sentencias propias del lenguaje VHDL.
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HOLA MUNDO EN VHDL (COMPUERTA OR)
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Librerías
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Entidad
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Arq
uitectu
ra
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USO DE SEÑALES
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El uso de señales (signals)
a
b f= (a or b) and b
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Encuentre el error
a b
f
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salida_aux
Encuentre el error
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b f
salida_aux
Encuentre el error
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b f
salida_aux
Encuentre el error
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b f
salida_aux
Solución: uso de señales (signals)
b f
auxiliar1
Solución: uso de señales (signals)
b f
auxiliar1
Solución: uso de señales (signals)
a b
f
auxiliar1
Solución: uso de señales (signals)
a b
f
auxiliar1
Ejercicio: Describir en VHDL
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A
B
F
Ejercicio: Describir en VHDL
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A
B
F
bus_1
bus_2
Ejercicio: Describir en VHDL
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A
B
F
bus_1
bus_2
in
out
signal
¿Y ahora qué?
• Necesitas…
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¿Y ahora qué?
• Necesitas…
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“Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo.”
Benjamin Franklin
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¿Cómo lo instalo ISE 14.7?
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¿Cómo lo instalo ISE 14.7?
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¿Dónde puedo aprender más?
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RTL Hardware Design Using VHDL:
Coding for Efficiency, Portability, and
Scalability.
Autor: Pong P. Chu.
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¿Dónde puedo aprender más?
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FIN UIS - Sistemas Digitales