第1个回答 2024-08-14
硬件描述语言HDL（Hardware Description Language）与高级程序设计语言相似，通过文本形式描述数字系统硬件的结构与行为。这种语言可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，并用于复杂数字逻辑系统的逻辑功能。使用HDL编写的设计说明文档便于存储、修改，并能被计算机识别和处理。
HDL是高层次自动化设计的起点和基础。IEEE推出了两种标准：VHDL和Verilog HDL。
(1) VHDL的起源与发展：起源于70年代末和80年代初美国国防部提出的超高速集成电路VHSIC研究计划，旨在以文字或文件形式保存电路设计意义。
(2) Verilog HDL的起源与发展
两种语言的比较能力（capability）：
VHDL：一种数据类型性极强的语言，支持用户定义的数据类型，当对象的数据类型不一样时必须用类型转换函数转换。
Verilog：数据类型简单，只能由语言本身定义，不适于抽象的硬件行为建模。
易学性（easiest to learn）：VHDL数据类型性强，欠直观，通常需要一定的时间和经验才能高效完成设计。
Verilog：语法直观，更易理解和好学，类似于C语言。
效率：VHDL数据类型严格，模型必须精确定义和匹配数据类型，效率较低。
Verilog：位宽信号可以彼此赋值，较小位数的信号可以从大位数信号中自动截取自己的位号，效率较高。
(4) VHDL语言的新进展：OO-VHDL模型代码比VHDL模型短30%～50%，缩短了开发时间，提高了设计效率。
(5) Verilog HDL语言的新进展：OVI组织发布了Verilog-AMS语言参考手册的草案，Verilog-AMS语言是符合IEEE 1364标准的Verilog HDL子集。
HDL主要用于数字电路与系统的建模、仿真和自动化设计。Verilog简单易学，建议学习Verilog HDL语言。
我国国家技术监督局于1998年正式将《集成电路/硬件描述语言Verilog》列入国家标准。
可编程逻辑器件及其发展趋势：PLD（Programable Logic Device）是EDA技术发展的一个重要支持点，实现了电子系统的设计方法改变。
PLD的集成度分类：SPLD器件、复杂PLD（CPLD与FPGA）。
PLD的基本原理与结构：CPLD的原理与结构、FPGA的原理与结构。
查找表原理：4输入LUT及结构。
PLD器件的内部结构示意图：典型FPGA的结构、Altera的Cyclone IV器件结构。
按编程特点分类：OTP类器件、可多次编程器件。
按编程元件和编程工艺分类：非易失性器件、易失性器件。
静态存储器（SRAM）结构：多数FPGA。