Qu'est-ce que le VHDL ?

En bref, le VHDL est un langage informatique utilisé pour la conception de circuits numériques.

J'utilise le terme "langage informatique" pour distinguer le VHDL des autres langages de programmation plus courants comme Java ou C++. Mais VHDL est-il un langage de programmation ? Oui c'est le cas. C'est un langage de programmation qui ne sert à rien pour créer des programmes informatiques !

VHDL est un langage de programmation parallèle piloté par les événements. Bien qu'il ne soit pas adapté à la création de programmes pouvant être exécutés par un processeur sur un ordinateur, il est idéal pour créer le processeur réel. C'est un langage de description de matériel, ce qui signifie qu'il peut être utilisé pour la conception de la logique numérique.

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Considérez l'illustration ci-dessus. À l'intérieur de la puce CPU, il y a beaucoup, beaucoup de circuits électroniques principalement numériques (au milieu). Ces circuits numériques peuvent être représentés à l'aide d'un schéma de principe (à droite). Lors de la création d'une puce de circuit intégré, comme le CPU, nous devons commencer par créer le schéma de circuit logique à droite.

C'est une hypothèse juste que de tels schémas de circuits sont créés dans une sorte d'éditeur de schémas, mais ce n'est pas ainsi que cela se fait. Les circuits sont décrits dans un langage textuel comme le VHDL.

Synthèse

Au lieu de dessiner les circuits exacts dans un éditeur de schémas, nous utilisons VHDL pour décrire le comportement souhaité du circuit. Le code VHDL peut ensuite être converti en un schéma exact dans un processus appelé synthèse . L'outil de synthèse est une application logicielle qui prend le code VHDL et essaie de trouver une solution possible au comportement que vous avez décrit.

En cas de succès, la sortie du synthétiseur sera une netlist qui à son tour peut être visualisée dans un éditeur de schémas.

Lieu et itinéraire

Alors que la netlist donne une description logique exacte du circuit, elle ne dit rien sur l'implémentation physique. Pour dériver une description précise de la disposition physique, la netlist passe par un processus appelé place and route , ou PAR en abrégé. Le routeur essaiera d'allouer les éléments de la netlist aux composants physiques de l'appareil cible. Il doit également acheminer les fils entre tous les composants. C'est un puzzle géant que le routeur doit résoudre !

En cas de succès, la sortie de PAR sera un autre type de netlist. Cette netlist contient des informations de placement et de routage, et est spécifique au type de périphérique cible. Si le périphérique cible est un FPGA, la netlist routée peut être convertie en un fichier de programmation. Si le périphérique cible est un ASIC, les choses seront un peu plus compliquées.

Alors, qu'est-ce que le VHDL ?

C'est une sorte de langage de programmation utilisé pour créer une logique numérique pour les circuits intégrés.

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