verilog硬件描述语言verilog hdl设计方法概述.pptVIP

第一章 Verilog HDL设计方法概述 集成电路的过去、现在和未来 行业回顾 －1904年，弗莱明发明了第一只电子二极管（真空二极管）标志着世界从此进入了电子时代。 －1907年，德福雷斯特向美国专利局申报了真空三极 管的发明专利，使得电子管才成为实用的器件。 －1947年12月，Bell实验室肖克利发明第一只晶体管（点接触三极管），标志了晶体管时代的开始。 －1958年，TI基尔比研制成功第一块数字IC，宣布电 子工业进入了集成电路时代。四十二年后获诺贝尔物理学奖。 70年代初:SSI(Small Scale Integration),仅包含几个逻辑门，（1到10个门不等），实现一些基本的“与非”或“或非”逻辑。 几年后,MSI(Medium Scale Integration),做成常用功能块,计数器,译码器等。 80年代开始进入LSI(Large Scale Integration),较强的集成功能,开始出现16位处理器,Motoral M68000(7万个晶体管),Intel 80286 (12.5万个晶体管),80386 (27.5万个晶体管)等。 90年代: VLSI(Very Large Scale Integration),具有电路与系统的单片集成功能。32位处理器,80486,超过100万个晶体管;98年Pentium III 1000万个晶体管。 ULSI(Ultra LSI), GLSI(Giant LSI)，SOC/SOPC系统: Intel Prescott系列处理器(正式为Pentium 4E),内部集成一亿两千五百万个晶体管；2GHz 的Pentium-M移动芯片。 1.1 硬件描述语言HDL 1、硬件描述语言(HDL)是一种用来描述数字电路结构、功能和设计数字逻辑系统的语言。 数字逻辑电路设计者利用这种语言来描述自己的设计思想，然后利用电子设计自动化(在下面简称为EDA)工具进行仿真，再自动综合到门级电路，再用集成电路或FPGA等实现其功能。 2、这种称之为高层次设计(High-Level-Design)的方法已被广泛采用。据统计，在美国硅谷目前约有90％以上的ASIC和FPGA已采用硬件描述语言方法进行设计 3、VHDL和Verilog HDL语言先后成为IEEE标准。 1.2 Verilog HDL的历史 1.什么是Verilog HDL Verilog HDL是硬件描述语言的一种，用于数字电子系统设计。 用它来进行各种级别的逻辑设计，可以用它进行数字逻辑系统的仿真验证、时序分析、逻辑综合。它是目前应用最广泛的一种硬件描述语言。 在我国台湾地区几乎所有著名大学的电子和计算机工程系都讲授Verilog有关的课程。 2.Verilog HDL的产生及发展 1983年，Verilog HDL是由GDA(GateWay Design Automation)公司的Phil Moorby首创的； 1984-1985年，Moorby设计出了第一个关于Verilog-XL的仿真器； 1986年，他对Verilog HDL的发展又作出了另一个巨大贡献：即提出了用于快速门级仿真的XL算法； 1989年，随着Verilog-XL算法的成功，Verilog HDL语言得到迅速发展；Cadence公司(Cadence Design System)收购了GDA公司，Verilog HDL语言成为Cadence公司的私有财产。1990年，Cadence公司决定公开Verilog HDL语言，于是成立了OVI(Open Verilog International)组织来负责Verilog HDL语言的发展。基于Verilog HDL的优越性，IEEE于1995年制定了Verilog HDL的IEEE标准，即Verilog HDL 1364-1995。 1.3 Verilog HDL和VHDL的比较 VHDL英文全名为VHSIC Hardware Description Language,而VHSIC则是Very High Speed Integerated Circuit的缩写词，意为甚高速集成电路,故VHDL其准确的中文译名为甚高速集成电路的硬件描述语言。 其共同的特点：能形式化地抽象表示电路的结构和行为、支持逻辑设计中各层次与领域的描述、可借用高级语言的精巧结构来简化电路的描述、具有电路仿真与验证机制以保证设计的正确性、支持电路描述由高层到低层的综合转换、硬件描述与实现工艺无关（有关工艺参数可通过语言提供的属性包括进去）、便于文档管理、易于理解和设计重用。 各自的特点：由于Verilog HDL拥有更广泛的设计