硬件描述語言概述 隨著半導體技術的發(fā)展，數字電路已經由中小規(guī)模的集成電路向可編程邏輯器件（PLD)及專用集成電路（ASIC）轉變。

數字電路的設計手段也發(fā)生了變化，由傳統(tǒng)的手工方式逐漸轉變?yōu)橐訣DA工具作為設計平臺的方式。而隨著EDA技術的發(fā)展，使用硬件語言設計PLD/FPGA成為一種趨勢。目前最主要的硬件描述語言是VHDL和Verilog HD 目錄 硬件描述語言概述 硬件描述語言用途 硬件描述語言與原理圖輸入法的關系 硬件描述語言開發(fā)流程 硬件描述語言的發(fā)展 數字電路的設計手段也發(fā)生了變化，由傳統(tǒng)的手工方式逐漸轉變?yōu)橐訣DA工具作為設計平臺的方式。而隨著EDA技術的發(fā)展，使用硬件語言設計PLD/成為一種趨勢。目前最主要的硬件描述語言是和Verilog HDL。 VHDL發(fā)展的較早，語法嚴格，而Verilog HDL是在C語言的基礎上發(fā)展起來的一種硬件描述語言,語法較自由。 VHDL和Verilog HDL兩者相比，VHDL的書寫規(guī)則比Verilog煩瑣一些，但verilog自由的語法也容易讓少數初學者出錯。 國外電子專業(yè)很多會在本科階段教授VHDL,在研究生階段教授verilog。從國內來看，VHDL的參考書很多，便于查找資料，而Verilog HDL的參考書相對較少，這給學習Verilog HDL帶來一些困難。 從EDA技術的發(fā)展上看，已出現(xiàn)用于CPLD/FPGA設計的硬件C語言編譯軟件，雖然還不成熟，應用極少，但它有可能會成為繼VHDL和Verilog之后，設計大規(guī)模CPLD/FPGA的又一種手段。 硬件描述語言用途 HDL有兩種用途：系統(tǒng)仿真和硬件實現(xiàn)。 如果程序只用于仿真，那么幾乎所有的語法和編程方法都可以使用。 但如果我們的程序是用于硬件實現(xiàn)（例如：用于FPGA設計），那么我們就必須保證程序"可綜合"（程序的功能可以用硬件電路實現(xiàn)）。 不可綜合的HDL語句在軟件綜合時將被忽略或者報錯。 我們應當牢記一點："所有的HDL描述都可以用于仿真，但不是所有的HDL描述都能用硬件實現(xiàn)。 硬件描述語言與原理圖輸入法的關系 HDL和傳統(tǒng)的原理圖輸入方法的關系就好比是高級語言和匯編語言的關系。HDL的可移植性好，使用方便，但效率不如原理圖；原理圖輸入的可控性好，效率高，比較直觀，但設計大規(guī)模CPLD/FPGA時顯得很煩瑣，移植性差。在真正的PLD/FPGA設計中，通常建議采用原理圖和HDL結合的方法來設計，適合用原理圖的地方就用原理圖，適合用HDL的地方就用HDL，并沒有強制的規(guī)定。在最短的時間內，用自己最熟悉的工具設計出高效，穩(wěn)定，符合設計要求的電路才是我們的最終目的。 硬件描述語言開發(fā)流程 用VHDL/VerilogHD語言開發(fā)PLD/FPGA的完整流程為： 1.文本編輯：用任何文本編輯器都可以進行，也可以用專用的HDL編輯環(huán)境。通常VHDL文件保存為.vhd文件，Verilog文件保存為.v文件 2.功能仿真：將文件調入HDL仿真軟件進行功能仿真，檢查邏輯功能是否正確（也叫前仿真，對簡單的設計可以跳過這一步，只在布線完成以后，進行時序仿真） 3.邏輯綜合：將源文件調入邏輯綜合軟件進行綜合，即把語言綜合成最簡的布爾表達式和信號的連接關系。邏輯綜合軟件會生成.edf（edif）的EDA工業(yè)標準文件。 4.布局布線：將.edf文件調入PLD廠家提供的軟件中進行布線，即把設計好的邏輯安放到PLD/FPGA內 5.時序仿真：需要利用在布局布線中獲得的精確參數，用仿真軟件驗證電路的時序。（也叫后仿真） 6.編程下載：確認仿真無誤后，將文件下載到中 硬件描述語言的發(fā)展 硬件描述語言HDL的發(fā)展至今已有20多年的歷史，并成功地應用于設計的各個階段：建模、仿真、驗證和綜合等。到20世紀80年代，已出現(xiàn)了上百種硬件描述語言，對設計自動化曾起到了極大的促進和推動作用。但是，這些語言一般各自面向特定的設計領域和層次，而且眾多的語言使用戶無所適從。因此，急需一種面向設計的多領域、多層次并得到普遍認同的標準硬件描述語言。

20世紀80年代后期，VHDL和Verilog HDL語言適應了這種趨勢的要求，先后成為IEEE標準。 現(xiàn)在，隨著系統(tǒng)級FPGA以及系統(tǒng)芯片的出現(xiàn)，軟硬件協(xié)調設計和系統(tǒng)設計變得越來越重要。傳統(tǒng)意義上的硬件設計越來越傾向于與系統(tǒng)設計和軟件設計結合。硬件描述語言為適應新的情況，迅速發(fā)展，出現(xiàn)了很多新的硬件描述語言，像Superlog、SystemC、Cynlib C++等等。