Языки проектирования программируемых интегральных логических схем и их особенности, упрощающие процесс обучения | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 16 июля, печатный экземпляр отправим 20 июля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №48 (338) ноябрь 2020 г.

Дата публикации: 22.11.2020

Статья просмотрена: 17 раз

Библиографическое описание:

Карпусь, К. С. Языки проектирования программируемых интегральных логических схем и их особенности, упрощающие процесс обучения / К. С. Карпусь, А. П. Аверченко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 48 (338). — С. 19-21. — URL: https://moluch.ru/archive/338/75523/ (дата обращения: 02.07.2022).



В данной работе рассматриваются языки проектирования ПЛИС и их особенности.

Ключевые слова: программируемая логическая интегральная схема, алгоритм программирования, языки программирования, цифровая база, код, моделирование.

В наше время существует много востребованных направлений развития цифровой базы. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) являются одними из них. Их использование дает инженеру — разработчику возможность быстро создавать сложные устройства, совершенствовать их функции. Рассмотрим два языка программирования, сравним их характеристики и особенности.

Общие черты HDL языков программирования:

  1. Языки программирования содержат множество операторов.

Существуют синтезируемые операторы, которые описывают работоспособность устройства, они отличают HDL-языки от обычных языков программирования. Несинтезируемые операторы нужны тестирования, их отличия незначительные от алгоритмических языков программирования.

  1. Необходимы для описания действий, которые параллельно выполняются.

Отличия языков:

  1. Синтаксические конструкции VHDL созданы на языке ADA, а Verilog на языке C.
  2. Больше возможностей Verilog HDL создает SystemVerilog для того, чтобы разработчики могли создать новые проекты. Первым языком SystemVerilog является HDVL. Так как функции VHDL и Verilog он в себе объединяет. На основе языка С был создан язык С ++.
  3. При разработке VDHL замечает больше ошибок, а Verilog позволяет разработчикам быстро описывать модели.

В таблице приведены варианты кода на языках Verilog и VHDL:

Варианты кода на языках Verilog и VHDL для описания простого логического элемента — счетчика с предварительной загрузкой. [Источник таблицы: сайт. — URL: https://www.macrogroup.ru/programmirovanie-plis-fpga-xilinx-yazyki-proektirovaniya-plis-i-snk]

Рис. 1. Варианты кода на языках Verilog и VHDL для описания простого логического элемента — счетчика с предварительной загрузкой. [Источник таблицы: сайт. — URL: https://www.macrogroup.ru/programmirovanie-plis-fpga-xilinx-yazyki-proektirovaniya-plis-i-snk]

По рисунку мы видим, что описание на Verilog значительно компактнее кода на VHDL.

Рассмотрим сравнительный график емкости моделирования HDL: Verilog и VHDL

моделирование HDL Verilog и VHDL [Источник графика: Douglas J. Smith, «VHDL & Verilog Compared & Contrasted Plus Modeled Example Written in VHDL, Verilog и C»]

Рис. 2. моделирование HDL Verilog и VHDL [Источник графика: Douglas J. Smith, «VHDL & Verilog Compared & Contrasted Plus Modeled Example Written in VHDL, Verilog и C»]

С помощью графика, мы видим, что Verilog и VHDL способны к моделированию аппаратного обеспечения. Делаем вывод, что Verilog лучше, с точки зрения низкоуровневого аппаратного моделирования.

Заключение

На основе описанных особенностей можем сделать вывод, что Verilog является наиболее приемлемым для процесса обучения, его основные конструкции просты и доступны.

Язык Verilog используется чаще, чем VHDL. Недостатком Verilog является отсутствие объектно-ориентированного подхода. Но язык SystemVerilog полностью устранил этот недостаток, так как он является наиболее совершенным языком.

Существует рейтинг популярности TIOBE, в нем оба языка находятся далеко не на первых местах. VHDL в рейтинге занимает 49 место, а Verilog — находится в конце сотни.

Литература

  1. «Максфилд К. Проектирование на ПЛИС. Курс молодого бойца. — М.: Издательский дом «Додэка-XXI»,2007. — 408 с.: илл».
  2. «Язык описания аппаратуры». — Текст: электронный // Википедия: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/язык_описания_аппаратуры (дата обращения: 21.11.2020).
  3. «Поляков А. К. Языки VHDL и VERILOG в проектировании цифровой аппаратуры. — М.: СОЛОН-Пресс, 2003. –320с.
  4. Verilog vs VHDL. — Текст: электронный //: [сайт]. — URL: https://www.fpga4student.com/2017/08/verilog-vs-vhdl-explain-by-example.html (дата обращения: 21.11.2020).
Основные термины (генерируются автоматически): VHDL, HDL, URL, Язык, язык программирования, ADA, HDVL, TIOBE, VDHL, цифровая база.


Похожие статьи

Языки описания цифровой аппаратуры | Статья...

Как и практически во всех языках программирования в VHDL используются типы данных.

Языки Verilog и VHDL используются при проектировании цифровых устройств, с применением САПР ведущих фирм в области ПЛИС. < >

Сравнительный анализ интегрированных сред разработки для...

Наиболее популярные IDE для программирования на языке Java

DrJava — «легкая» среда разработки для языка программирования Java.

Она была создана на базе IntelliJ IDEA. Помимо возможностей исходной среды, Android studio содержит большее количество полезных...

Обзор популярных языков программирования

Популярный язык запросов быстро прогрессировал в числе 20 лучших языков программирования индекса TIOBE в течение достаточно долгого времени. Тем не менее, рейтинги SQL показывают падение в этом месяце.

Искусственный интеллект и большие данные | Статья в журнале...

Искусственный интеллект и большие данные становятся одной из самых потенциально разрушительных тем в цифровом мире. По мере того, как мировые данные растут в геометрической прогрессии, возможности ИИ отстают друг от друга, далеко идущие...

Отчет о создании стекового микропроцессора на основе...

...Description Languageязыки описания аппаратуры), такие как VFIDL, Verilog AHDL и др. (см. ниже), а также специальные

Разработка обучающе-тестирующей системы средствами языка СИ. Отчет о создании стекового микропроцессора на...

Разработка интеллектуальных средств поддержки...

– выбор языка и среды программирования; – разработка алгоритма ПМ ИСП

JavaScript — мультипарадигменный язык программирования, предназначенный, прежде всего для придания динамической интерактивности веб-страницам.

Основы разработки баз данных реального времени

Такие базы данных могут быть полезны в области банковского дела, медицины, автоматизации сложных технологических

Библиографическое описание: Заикин, И. С. Основы разработки баз данных реального времени / И. С. Заикин, В. Г. Корхов.

Методы выполнения запросов к хранилищу данных...

Недостатки реляционных баз данных.

Дуг Каттинг же работал в области свободного программирования.

Spark позволяет использовать язык SQL, чтобы обрабатывать данные, даже когда их источником не является база данных.

Похожие статьи

Языки описания цифровой аппаратуры | Статья...

Как и практически во всех языках программирования в VHDL используются типы данных.

Языки Verilog и VHDL используются при проектировании цифровых устройств, с применением САПР ведущих фирм в области ПЛИС. < >

Сравнительный анализ интегрированных сред разработки для...

Наиболее популярные IDE для программирования на языке Java

DrJava — «легкая» среда разработки для языка программирования Java.

Она была создана на базе IntelliJ IDEA. Помимо возможностей исходной среды, Android studio содержит большее количество полезных...

Обзор популярных языков программирования

Популярный язык запросов быстро прогрессировал в числе 20 лучших языков программирования индекса TIOBE в течение достаточно долгого времени. Тем не менее, рейтинги SQL показывают падение в этом месяце.

Искусственный интеллект и большие данные | Статья в журнале...

Искусственный интеллект и большие данные становятся одной из самых потенциально разрушительных тем в цифровом мире. По мере того, как мировые данные растут в геометрической прогрессии, возможности ИИ отстают друг от друга, далеко идущие...

Отчет о создании стекового микропроцессора на основе...

...Description Languageязыки описания аппаратуры), такие как VFIDL, Verilog AHDL и др. (см. ниже), а также специальные

Разработка обучающе-тестирующей системы средствами языка СИ. Отчет о создании стекового микропроцессора на...

Разработка интеллектуальных средств поддержки...

– выбор языка и среды программирования; – разработка алгоритма ПМ ИСП

JavaScript — мультипарадигменный язык программирования, предназначенный, прежде всего для придания динамической интерактивности веб-страницам.

Основы разработки баз данных реального времени

Такие базы данных могут быть полезны в области банковского дела, медицины, автоматизации сложных технологических

Библиографическое описание: Заикин, И. С. Основы разработки баз данных реального времени / И. С. Заикин, В. Г. Корхов.

Методы выполнения запросов к хранилищу данных...

Недостатки реляционных баз данных.

Дуг Каттинг же работал в области свободного программирования.

Spark позволяет использовать язык SQL, чтобы обрабатывать данные, даже когда их источником не является база данных.

Задать вопрос