- •Учебник по языку ahdl Оглавление
- •Введение
- •Общие положения
- •Как работает ahdl?
- •Элементы языкаAhdl
- •Зарезервированные слова
- •Зарезервированные идентификаторы
- •Символы
- •Строковые и символьные имена
- •Способы объявления шин
- •Диапазоны и поддиапазоны шин
- •Числа в ahdl
- •Арифметические выражения
- •Встроенные оценочные функции
- •Логические выражения
- •Операторы логических функций
- •Булевы операторы, использующие not
- •Булевы операторы, использующие and, nand, or, nor, xor, и xnor
- •Арифметические операторы
- •Компараторы
- •Приоритеты логических и арифметических операторов
- •Прототипы логических функций
- •Примитивы
- •Массивы примитивов
- •Макрофункции
- •Мегафункции и библиотеки параметризуемых модулей
- •Не используемые входы примитивов, мегафункций и макрофункций
- •Типы портов:
- •Порты экземпляров
- •Структура описания проекта на языкеAhdl
- •Общая структура
- •Раздел Variable
- •Определение заголовка описания (оператор Title)
- •Определение включаемого текста (оператор Include)
- •Определение констант (оператор Constant)
- •Обозначение арифметических выражений (оператор Define)
- •Определение параметров (оператор Parameters)
- •Определение прототипов логических функций (операторFunctionPrototype).
- •Определение порядка следования битов (оператор Options)
- •Контроль арифметических выражений (оператор Assert)
- •Раздел интерфейса проекта (Subdesign)
- •Раздел переменных проекта (Variable)
- •Раздел Variable может включать следующие операторы и конструкции:
- •Раздел Variable может также содержать операторы If Generate, которые могут быть использованы для генерирования объектов, узлов, регистров, конечных автоматов, и псевдоимен конечных автоматов.
- •Раздел Variable имеет следующие характеристики:
- •Объявление объектов (Instance Declarations)
- •Объявление узлов (Node Declarations)
- •Объявление регистров (Register Declarations)
- •Объявление конечных автоматов (State Machine Declarations)
- •Объявления псевдоимен конечных автоматов (Machine Alias Declaration)
- •Раздел тела проекта (Logic)
- •Задание исходных значений (Defaults Statment)
- •Булевские выражения (Boolean Equations)
- •Управляющие булевские выражения (Boolean Control Equations)
- •Оператор проверки списка (Case.)
- •Оператор проверки логического выражения (If Then.)
- •Оператор проверки логического выражения (If Generate )
- •Оператор цикла (For Generate)
- •Использование ссылок на прототипы функций (In-Line Logic Function Reference)
- •Определение таблицы истинности (Truth Table)
- •Применение языкаAhdl
- •Использование шаблонов ahdl
- •Создание текстового выходного файла
- •Использование чисел
- •Использование констант и оценочных функций
- •Использование итеративно-генерируемой логики
- •Использование условно-генерируемой логики
- •Выполнение контроля выражений с помощью оператора Assert
- •Управление логическим синтезом с помощью примитивов lcell & soft
- •Реализация комбинационной логики
- •Реализация логических выражений и уравнений
- •Именование логических операторов и компараторов
- •Использование узлов
- •Использование шин
- •Реализация условной логики
- •Оператор If Then
- •Оператор Case
- •Оператор If Then против оператора Case
- •Создание дешифраторов
- •Использование значений переменных по умолчанию
- •Реализация логики с активными низкими уровнями
- •Реализация двунаправленных выводов
- •Реализация тристабильных шин
- •Реализация последовательностной логики
- •Объявление регистров
- •Объявление регистровых выходов
- •Создание счетчиков
- •Конечные автоматы
- •Реализация конечных автоматов
- •Управление записью, сбросом и разрешением (Clock, Reset & Enable)
- •Присваивание состояний
- •Конечные автоматы с синхронными выходами
- •Конечные автоматы с асинхронными выходами
- •Выход из некорректных состояний
- •Реализация запоминающих устройств
- •Реализация иерархических проектов
- •Использование непараметрических функций
- •Использование параметрических функций
- •Использование заказных мега- и макрофункций
- •Импорт и экспорт конечных автоматов
- •Синтаксис языкаAhdl
- •Стилизация описаний на языкеAhdl
- •"Золотые" правила использования языкаAhdl
- •Контекстно-зависимая справка по языкуAhdl
Управление логическим синтезом с помощью примитивов lcell & soft
Вы можете ограничить размер (масштаб) логического синтеза путем изменения переменных NODEнаSOFTиLCELLпримитивы.NODEпеременные иLCELLпримитивы обеспечивают наибольшее управление всем логическим синтезом.SOFTпримитивы не предусмотрены для управления всем логическим синтезом.
NODEпеременные, объявленные с помощью объявленияNodeв разделе Variable налагают несколько ограничений на логический синтез. Во время синтеза логический синтезатор заменяет каждый экземпляр переменнойNODEлогикой, которая представляет переменную. Затем он минимизирует логику для подгонки в одну логическую ячейку. Обычно этот метод дает самую большую скорость, но может приводить к слишком сложной логике.
SOFTбуферы обеспечивают больший контроль по использованию ресурсов, чемNODEпеременные. Логический синтезатор выбирает, когда заместить экземплярыSOFTпримитивов с помощьюLCELLпримитивов.SOFTбуферы могут помочь в исключении слишком сложной логики и упрощении подгонки проекта, но могут увеличить использование логических ячеек и уменьшить быстродействие.
LCELLпримитивы обеспечивают наибольшее управление. Логический синтезатор минимизирует всю логику, которая управляетLCELLпримитивом, так что она занимает только одну логическую ячейку.LCELLпримитивы всегда реализуются в логической ячейке и никогда не удаляются из проекту даже если они запитываются одним входом. В последнем случае Вы можете использоватьSOFTпримитив вместоLCELLпримитива, который будет удаляться во время логического синтеза.
MAX+PLUS II обеспечивает несколько логических опций, которые автоматически вставляют или удаляют SOFTиLCELLбуферы в соответствующих местах проекта.
Следующая иллюстрация демонстрирует два варианта TDF файла: один реализуется с помощью NODEпеременных, а другой сSOFTпримитивами. В nodevar переменная odd_parity объявлена какNODEи затем ей присвоено значение булева выражения d0 $ d1 $ ... $ d8. В softbuf компилятор замещает некоторыеSOFTпримитивы наLCELLпримитивы во время обработки для улучшения использования устройства.
TDF с NODE переменными: TDF с SOFT примитивами:
SUBDESIGN nodevar SUBDESIGN softbuf
( (
) )
VARIABLE VARIABLE
odd_parity : NODE; odd_parity : NODE;
BEGIN BEGIN
odd_parity = odd_parity =
d0 $ d1 $ d2$ SOFT(d0 $ d1 $ d2) $
d3 $ d4 $ d5$ SOFT(d3 $ d4 $ d5) $
d6 $ d7 $ d8; SOFT(d6 $ d7 $ d8);
END;END;
Реализация комбинационной логики
Комбинационная логика реализуется на языке AHDL с помощью булевых выражений и уравнений, таблиц истинности, и множества мега и макрофункций. Примеры комбинационных функций включают дешифраторы, мультиплексоры и сумматоры.
Реализация логических выражений и уравнений
Булевы выражения являются набором узлов, чисел, констант и других булевых выражений, разделенных операторами и/или компараторами и дополнительно сгруппированных с помощью скобок. Булево уравнение устанавливает узел или шину равной величине булевого выражения.
Файл boole1.tdf, приведенный ниже, демонстрирует два простых булевых выражения, представляющие два логических вентиля.
SUBDESIGN boole1
(
a0, a1, b : INPUT;
out1, out2 : OUTPUT;
)
BEGIN
out1 = a1 & !a0;
out2 =out1 #b;
END;
В этом файле выход out1 является логическим И входов а1 и инверсии а0, а выход out2 логическим ИЛИ out1 и b. Порядок следования их в файле не важен.