Hardware Reference
In-Depth Information
Definition 1.6 (Entwurfseinheit) Eine Entwurfseinheit (entity*) ist ei-
ne abgegrenzte Funktionseinheit, die über Anschlusssignale mit anderen Ent-
wurfseinheiten kommuniziert.
Definition 1.7 (Entwurfsbeschreibung) Eine Entwurfsbeschreibung (ar-
chitecture*) beschreibt die innere Struktur oder Funktion einer Entwurfsein-
heit.
Definition 1.8 (Testrahmen) Ein Testrahmen (testbench*) ist eine Ent-
wurfseinheit zur Beschreibung eines Testablaufs.
Definition 1.9 (Anschlusssignal) Ein Anschlusssignal (port*) ist ein Si-
gnal, über das eine Entwurfseinheit mit ihrer Umgebung kommuniziert.
Definition 1.10 (Prozess) Ein Prozess ist ein Programmrahmen für eine
imperative Beschreibung eines Teilsystems in einem nebenläufig arbeitenden
Gesamtsystem.
Definition 1.11 (Package) Ein Package ist eine Sammlung von Vereinba-
rungen und Unterprogrammen für die Nutzung in Entwurfseinheiten und an-
deren Packages.
Definition 1.12 (Bibliothek) Eine Bibliothek (library*) ist eine Samm-
lung von Entwurfseinheiten und Packages.
(* - VHDL-Schlüsselwort zur Vereinbarung oder Referenzierung eines Objekts
von diesem Typ.)
Eine formale, manuell lesbare Beschreibung erfolgt in der Informatik vor-
zugsweise in einer künstlichen Sprache. In den Anfangszeiten des digitalen
Schaltungsentwurfs hatten viele Entwurfswerkzeuge ihre eigenen Sprachen
zur Beschreibung der Entwurfsobjekte. Inzwischen haben sich zumindest für
die manuellen Aufgabenbereiche wenige universelle, standardisierte Hardware-
Beschreibungssprachen durchgesetzt.
Die in Europa verbreitetste Hardware-Beschreibungssprache ist VHDL.
Andere Hardware-Beschreibungssprachen sind Verilog und System-C [31]. Das
Akronym VHDL steht für
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ardware
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anguage.
Mit VHDL können Funktionen, Strukturen und Testabläufe vom Gesamtsys-
tem bis herunter zum Gatterniveau formal beschrieben werden (Abb. 1.8).
Als Begleitmaterial zum Buch wurden zahlreiche Beschreibungsbeispie-
le in VHDL entwickelt und mit dem frei verfügbaren Simulator GHDL [3]
und dem ebenfalls für Studenten frei verfügbaren Entwurfssystem ISE von
Xilinx [5] getestet. Die Beispiele stehen im Internet unter [27] und laufen
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