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VHDL


  
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Ver. 1.1 / 2009    eBooks nur für WINDOWS!

 Nr.07     (Endpreise, keine weitere Kosten)

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Das vorliegende eBook führt den Leser stufenweise  in die VHDL-Beschreibung von elektronischen Schaltungen ein. VHDL ist eine Hardwarebeschreibungssprache. Das heißt, mit VHDL werden digitale Schaltungen als Text beschrieben.
Das eBook arbeitet mit der letzten Version auch als VHDL-93 bekannt.
Zur Illustration sind kurz gefasste repräsentative Beispiele eingeführt. Diese können sofort mit der FREE Software VHDL Simili modelliert und simuliert werden.

Im ersten Kapitel zeigen wir zunächst die Hardware von ASIC bis zu den programmierbaren Bausteinen FPGA.

Für die Modellierung der Hardware und für die Simulation beschreibt man die Hardware mit der Programmiersprache VHDL. Diese wird an einem kleinen Beispiel UND-Baustein  im zweiten Kapitel dargestellt. Das und die folgenden Beispiele können vom Leser selber mit dem Tool VHDL Simili ausprobiert werden.

In den weiteren Kapiteln wird die Programmiersprache VHDL und deren Anweisungen immer tiefer an verschiedenen Beispielen aus den Bereichen Zustandsautomaten, Bussysteme, synchrone und asynchrone Schaltungen.

Inhalt

 
Hardware FPGA und ASIC

Hardware FPGA und ASIC
Einführung
Integrierte Schaltungen
ASIC und ASSP
FPGA
Logikblöcke und Takt
Speicher und Logikblöcke
Parallel versus Sequentiell
Algorithmus, VHDL und Realisierung
FPGA Hersteller

Das erste VHDL Beispiel

Einführung
Start neues Projekt (Beispiel 10)
Entity
Port
Architecture
AND-Funktion
Testbench
Componente
Signale
Instanz und Prozess
Sequentiell Werte zuweisen
Simulation
VHDL kann auch Rechnen
Positions- und namensbezogene Zuordnung
Synthese

VHDL Anweisungen

Einführung
Assert
Zwei AND-Bausteine
Verhaltensbeschreibung
Strukturelle Beschreibung
Verhalten und Struktur
Verarbeitungszeit
AFTER und TRANSPORT
Generic
Array und Record
Datentypen
Integer
Operatoren
SUBTYPE und TYPE
Multiplexer 4zu1
Multiplexer 4zu1
Synthese Ergebnis
Schaltung kann so aussehen
Schaltung simulieren
Multiplexer für 8 Bit Signale

Parallel versus Sequentiell

Einführung
Mehrer Prozesse
Prozess => seq. Abarbeitung
AND-Prozess ohne Sensitivitätsliste
AND-Prozess mit Sensitivitätsliste
Parallele Prozesse
Variablen vs. Signale
Beispiel für Variablen
Frage zu Signalen und Variablen
Doppelte Signalzuweisung
Kontrollanweisungen
Bedingte Signalzuweisung

Asynchron und Synchron

Einführung
Vor- und Nachteile der synchronen Schaltung
D-Flip-Flop
Synchron auf positive Flanke
Synchron auf positive Flanke und Reset
4 Bit Shift-Register
4 Bit Shift-Register mit VHDL Simili
Wie gross muss die Taktperiode sein?

Automaten

Einführung
Prinzip der Automaten
Darstellung von Zuständen
Automat in VHDL
Neue Datentypen
Zustandsspeicher
Nächster Zustand
Ausgangslogik
Gesamte Architektur
Testbench
Simulation
RESET
Takt-Generator
Nicht nur High und Low!

Bussysteme

Einführung
Warum Tri-State?
Das Package std_logic_1164
Tri-State in VHDL
Transceiver
Transceiver
Transceiver simulieren
Von der Busleitung lesen
Bussysteme
Zwei Transceiver am Bus

ENDE
 




 


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Last Update: 06.06.2015


 

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