VHDLでいこう!

目次

VHDLとは

 VHDLは1980年代アメリカ国防省のVHSIC(超高速集積回路)計画から生まれました。ここで技術者たちは大規模な回路設計しようとしましたが、従来の回路図を使った方法ではもはや不可能であるとの結論に達し、新たな設計手法が求められました。そのとき国防省の付託によりIBM、テキサスインスルメンツ、インターメトリックの3社によって開発されたのがVHDLによる言語設計の手法でした。1985年にその情報が公開され、以後1987年にIEEE1076として標準化され、世の中で初めて標準化されたハードウェア記述言語となりました。その後も5年毎に機能拡張が行われ、現在に至っています。現在の最新版は2008年に改訂されている。

 現在VHDLはIEEEの管理下にあります。ー>こちら

VHDLの特徴

  1. アメリカ国防相の主導した言語である。
  2. 言語の形式はPASCALやAdaによく似ている。== VHDLとは ==

 VHDLは1980年代アメリカ国防省のVHSIC(超高速集積回路)計画から生まれました。ここで技術者たちは大規模な回路設計しようとしましたが、従来の回路図を使った方法ではもはや不可能であるとの結論に達し、新たな設計手法が求められました。そのとき国防省の付託によりIBM、テキサスインスルメンツ、インターメトリックの3社によって開発されたのがVHDLによる言語設計の手法でした。1985年にその情報が公開され、以後1987年にIEEE1076として標準化され、世の中で初めて標準化されたハードウェア記述言語となりました。その後も5年毎に機能拡張が行われ、現在に至っています。現在の最新版は2008年に改訂されている。

 現在VHDLはIEEEの管理下にあります。ー>こちら


  1. アメリカ国防相の主導した言語である。
  2. 言語の形式はPASCALやAdaによく似ている。
  3. 型(type)重視の言語である。
  4. 電気信号は9値で表現される。
  5. 文法規則は厳密なため、論理合成との相性が良い。
  6. ライブラリー機能が充実しているため拡張性、移植性が良い。

VHDLシミュレーター

VHDLのシミュレーターは市販のものが数万円程度で出回ってますし、FPGAメーカーのサイトから無料のものがダウンロードできます。性能はさまざまです。ここではフリーのソフトを紹介します。

  • ghdl フランス人のTristan Gingold氏が作成したフリーのVHDLコンパイラ、シミュレーター。
GUIは有りませんがGTKwaveを使用して波形を見ることが出来ます。
   本家はこちら
  日本語のマニュアルや解説は弊社のページにあります。->こちら
Linuxのユーザーはbootという統合環境で使えます。
  • savant 米国シンシナチ大学で開発された、VHDLのフロントエンド。
   ホームページはこちら
   シミュレーションを行うにはwarpedtyVISが必要。
   商用サポートがあり、クリフトンラボと言う会社が提供しているが、フリーで入手できる。


VHDLの例文

library IEEE;                    --ライブラリー宣言
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.numeric_std.all;
entity counter is                --エンタティーの宣言
 port(
   clk:in std_logic;
   rst:in std_logic;
   en:in std_logic;
   Qout:out std_logic_vector(4 downto 0);
)
end entity counter
Architecture arc_counter of counter is   --アーキテクチャーの宣言
  signal qq:unsigned(4 downto 0);
  begin
  process(clk,rst)                       --プロセス文
  begin
   if rst=0 then 
      Qout<="0000";
      qq<="0000";
   else if clk'event and clk=1 then
    qq<=qq+1;
   end if;
  end process;
    Qout<=(std_logic_vector)qq;
  end Architecture;