زبان برنامه نویسی VHDL

مبانی و مفاهیم پایه در VHDL

VHDL چیست؟

VHDL (VHSIC Hardware Description Language) یک زبان توصیف سخت‌افزار است که برای مدل‌سازی، طراحی و شبیه‌سازی سیستم‌های دیجیتال به‌کار می‌رود. این زبان ابتدا در دهه 1980 توسط وزارت دفاع آمریکا برای توصیف مدارهای دیجیتال پیچیده توسعه یافت.

• VHSIC: مخفف "Very High-Speed Integrated Circuit" به معنی "مدار مجتمع با سرعت بسیار بالا" است.
• کاربرد: از VHDL برای طراحی تراشه‌های FPGA و ASIC در صنایع مختلف مانند هوافضا، مخابرات و الکترونیک مصرفی استفاده می‌شود.

چرا VHDL؟

VHDL به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود یکی از پرکاربردترین زبان‌های توصیف سخت‌افزار در جهان است. برخی از مزایای آن عبارتند از:

• توصیف دقیق سخت‌افزار: می‌توان عملکرد مدارهای دیجیتال را در سطح بیت تعریف کرد.
• شبیه‌سازی پیش از پیاده‌سازی: قبل از تولید واقعی سخت‌افزار، رفتار سیستم به‌طور کامل شبیه‌سازی و تحلیل می‌شود.
• پرتابل بودن: کدهای VHDL روی پلتفرم‌های مختلف FPGA و ابزارهای شبیه‌سازی قابل اجرا هستند.
• استفاده مجدد: ماژول‌های طراحی‌شده به‌راحتی در پروژه‌های دیگر استفاده می‌شوند.

 در این بخش به بررسی ساختار کلی VHDL از جمله کتابخانه ها، Package, Entity, Component و از این قبیل می پردازیم. همچنین مدارهای ترکیبی و ترتیبی و برخی عملگرها توضیح داده می شود.