5.4AHDL硬件描述语言.doc

5.4 AHDL硬件描述语言 5.4.1 AHDL简介 1. AHDL特点 AHDL（Altera Hardware Description Language）是Altera公司开发的完全集成于MAX+PLUSⅡ中的一种模块化的高级语言, 特别适合于描述复杂的组合逻辑、 组(Group)运算、 状态机和真值表。 AHDL提供了功能强大 , 种类齐全 , 使用方便的各种语素。 用户可以使用AHDL语言建立一个完整的层次结构的设计, 也可以在一个层次结构的设计中混合使用AHDL文本设计文件（TDF）和其它类型设计文件。 Altera 提供了在MAX+PLUSⅡ功能库中所有功能块的包含文件（.inc）。 用户可以将AHDL设计文件创建成符号（.sym）, 以加入图形设计文件（.gdf）中; 也可以将AHDL设计文件创建成包含文件（.inc）, 以加入到其它AHDL设计文件中。 2. AHDL 文件结构 1) 段与语句 AHDL设计文件（TDF）属于ASCII文件, 由段（Section ）和语句（Statement ）组成。 一个TDF中必须包含一个子设计段（ Subdesign Section ）和一个逻辑段（ Logic Section）。下面按照在TDF文件中出现的顺序列出TDF文件的各种段和语句。 ① Title（可选）: 标题语句。 给出编译器产生的报告文件（.rpt）中的注释。 ② Constant（可选）: 常量定义语句。 用符号分别代表不同的常数值。 ③ Function Prototype Statement（可选）: 函数原形申明语句。 定义函数或原语的端口及端口顺序。 ④ Include （可选）: 包含语句。 指定一个包含文件INC文件。 ⑤ Options（可选）: 设置语句。 设置文件位序（Bit ordering）的默认模式。 ⑥ Subdesign Section（必须）: 子设计段。说明TDF文件的输入、 输出、 双向端口及状态机。 ⑦ Variable Section（可选）: 变量段。 定义用来代表和保存内部信息的变量。 ⑧ Logic Section（必须）: 逻辑段。 描述设计文件中的各种逻辑关系。 AHDL是一种非过程语言。 例如, 在TDF文件逻辑段中所定义的所有动作都是同时进行的, 而不是串行的。 给同一个AHDL结点或变量赋值的多个等式在逻辑上是相连关系（如果该结点或变量是高电平有效, 那么这些等式之间就是“或”的关系, 如果是低电平有效, 就是“与”的关系）。 在TDF文件中必须包含一个子设计段和一个逻辑段, 还可以有选择地包含一个变量段、 一个Options语句、 一个Tiltle语句、 若干个Include语句、 Constante语句、 函数原型说明语句。 如果使用了这些语句, 它们应该放在TDF文件的头部。 TDF文件的尾部是子设计段、 变量段（可选）和逻辑段, 它们放在一起共同描述了TDF文件的逻辑功能。 2) 层次结构中的文件 在层次结构设计中, 可以只使用AHDL文件, 也可以将AHDL文件TDF与GDF、 WDF、 ADF、SMF、 EDIF输入文件、 OrCAD逻辑图文件、 VHDL设计文件或者Xilinx网表文件以函数形式混合使用。 每一个函数都通过它的输入和输出端口与更高一层的设计文件相连接。 3) Include 文件 包含（Include）文件是一个ASCII文本文件。在编译时如果在TDF文件中发现Include语句, 就会用相应的包含文件的内容代替该语句。 Include文件可以包括任何文字, 但Altera 建议在包含文件中最好只包含Constant语句和函数原型申明语句。Altera 提供了在MAX+PLUSⅡ功能库中所有功能块的包含文件（.inc）。 5.4.2 使用AHDL 本节讲述如何使用AHDL语言进行设计。 1. AHDL模板与设计实例 1） AHDL模板 MAX+PLUSⅡ文本编辑器提供了AHDL设计模板, 用户可以向自己的TDF中插入AHDL模板, 以加快设计速度。 在选择File / AHDL Template命令后, 在屏幕上就会显示 AHDL 模板对话框。 AHDL模板中的Overall Structure模板描述了一个完整的AHDL文件结构。 ?AHDL的其它结构模板按字母顺序排列, 用户可以用这些模板代替Overall Structure模板中的各种注释行。 在输入设计文件时, 一旦插入一个模板, 就必须把该模板中所有待定符号用自己的标识符和表达式代替。 2) AHDL设计实例 为了帮助用户更快地使用AHDL进行设计, MAX+PLUSⅡ提供了一些AHDL设计例