您现在的位置: 范文先生网 >> 理工论文 >> 电子通信论文 >> 正文

硬件描述语言HDL的现状与发展

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:从数字系统设计的性质出发,结合目前迅速发展的芯片系统,比较、研究各种硬件描述语言;详细阐述各种语言的发展历史、体系结构和设计方法;探讨未来硬件描述语言的发展趋势,同时针对国内EDA基础薄弱的现状,在硬件描述语言方面作了一些有益的思考。
  关键词:ASIC硬件描述语言HDLVerilogHDLVHDLSystemCSuperlog芯片系统SoC
  
  引言
  
  硬件描述语言HDL是一种用形式化方法描述数字电路和系统的语言。利用这种语言,数字电路系统的设计可以从上层到下层(从抽象到具体)逐层描述自己的设计思想,用一系列分层次的模块来表示极其复杂的数字系统。然后,利用电子设计自动化(EDA)工具,逐层进行仿真验证,再把其中需要变为实际电路的模块组合,经过自动综合工具转换到门级电路网表。接下去,再用专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA自动布局布线工具,把网表转换为要实现的具体电路布线结构。
  
  目前,这种高层次(high-level-design)的方法已被广泛采用。据统计,目前在美国硅谷约有90%以上的ASIC和FPGA采用硬件描述语言进行设计。
  
  硬件描述语言HDL的发展至今已有20多年的历史,并成功地应用于设计的各个阶段:建模、仿真、验证和综合等。到20世纪80年代,已出现了上百种硬件描述语言,对设计自动化曾起到了极大的促进和推动作用。但是,这些语言一般各自面向特定的设计领域和层次,而且众多的语言使用户无所适从。因此,急需一种面向设计的多领域、多层次并得到普遍认同的标准硬件描述语言。20世纪80年代后期,VHDL和VerilogHDL语言适应了这种趋势的要求,先后成为IEEE标准。
  
  现在,随着系统级FPGA以及系统芯片的出现,软硬件协调设计和系统设计变得越来越重要。传统意义上的硬件设计越来越倾向于与系统设计和软件设计结合。硬件描述语言为适应新的情况,迅速发展,出现了很多新的硬件描述语言,像Superlog、SystemC、CynlibC++等等。究竟选择哪种语言进行设计,整个业界正在进行激烈的讨论。因此,完全有必要在这方面作一些比较研究,为EDA设计做一些有意义的工作,也为发展我们未来的芯片设计技术打好基础。
  
  1目前HDL发展状况
  
  目前,硬件描述语言可谓是百花齐放,有VHDL、Superlog、Verilog、SystemC、CynlibC++、CLevel等等。虽然各种语言各有所长,但业界对到底使用哪一种语言进行设计,却莫衷一是,难有定论。
  
  而比较一致的意见是,HDL和C/C++语言在设计流程中实现级和系统级都具有各自的用武之地。问题出现在系统级和实现级相连接的地方:什么时候将使用中的一种语言停下来,而开始使用另外一种语言?或者干脆就直接使用一种语言?现在看来得出结论仍为时过早。
  
  在2001年举行的国际HDL会议上,与会者就使用何种设计语言展开了生动、激烈的辩论。最后,与会者投票表决:如果要启动一个芯片设计项目,他们愿意选择哪种方案?结果,仅有2票或3票赞成使用SystemC、Cynlib和CLevel设计;而S

[1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一页

下页更精彩:1 2 3 4 下一页