زبان توصیف سخت افزار چیست؟

زبان توصیف سخت افزار یا HDL عبارت است از مجموعه دستوراتی که با قرار گرفتن در کنار یکدیگر، یک مدار دیجیتال سخت افزاری را توصیف می کنند. در حالت کلی دو زبان VHDL و Verilog برای توصیف سخت افزار معرفی شد.

0 369

زبان توصیف سخت افزار چیست؟
4.9 (97.14%) 7 votes

 

زبان توصیف سخت افزار یا HDL عبارت است از مجموعه دستوراتی که با قرار گرفتن در کنار یکدیگر، یک مدار دیجیتال سخت افزاری را توصیف می کنند. در حالت کلی دو زبان VHDL و Verilog برای توصیف سخت افزار معرفی شد.


تاریخچه زبان توصیف سخت افزار

زبان توصیف سخت افزار اولین بار در سال 1980 توسط وزارت دفاع آمریکا ابداع شد. دلیل پیدایش زبان توصیف سخت افزار (HDL) این بود که کشیدن شماتیک مداری، مدارات دیجیتال وقتی که مدارات بزرگتر می شد چالش بزرگی بود. همچنین خطا یابی در یک شماتیک بزرگ از دشوارترین کارها به شمار می رفت. بنابراین محققات این حوزه تصمیم به ایجاد زبانی گرفتند که بتوانند با استفاده از آن مدارات بسیار بزرگ را با نوشتن چند خط کد توصیف نمایند. این در حالی است که نگهداری و خطایابی مدارات، با سهولت بیشتر انجام می‌گرفت.

شرکت های Intermetrics، Texas Instrument و IBM از فعالان ایجاد زبان توصیف سخت افزار(HDL) بودند. زبان VHDL در سال 1986 در موسسه بین المللی IEEE به عنوان استاندارد معرفی شد که تحت عنوان VHDL86 شناخته شد.زبان VHDL در طی سالیان تحت تغییرات زیادی بود که نسخه بعدی آن در سال 1994 با عنوان VHDL93 معرفی گردید.


پیشنیاز آموزش VHDL چیست؟

برای آموزش این زبان لازم است با موارد زیر آشنایی داشته باشید:

  • آشنایی با یک زبان برنامه نویسی، منظور این است که قبلا تجربه برنامه نویسی داشته باشید.
  • آشنایی کامل با مدار منطقی، در این حوزه نیز کافیست با المان های مدارات دیجیتال آشنای نسبی داشته باشید. این المان های عبارت است از Latch, Flip-Flop, RAM, Register, Signal, … . برای آشنایی با این موضوعات پیشنهاد میکنیم کتاب مدار منطقی موریس مانو را از بخش معرفی کتاب گروه اشاره مطالعه بفرمایید.
  • آشنایی با تفکر موازی، بر خلاف زبان های برنامه نویسی معمول مثل C, C++ در زبان توصیف سخت افزار لازم است تفکر موازی سازی داشته باشید.
  • آشنایی با معماری کامپیوتر، برای آشنایی بیشتر با این مبحث میتوانید کتاب معماری کامپیوتر موریس مانو را مطالعه بفرمایید.

معمولا دانشجویان مهندسی برق الکترونیک و کامپیوتر سخت افزار در این حوزه می توانند فعالیت کنند.


آموزش FPGA + VHDL + XILINXکاربردهای VHDL

به واسطه ی این زبان قدرت مند با پیشرفت تکنولوژی تراشه های برنامه پذیری به نام FPGA وارد بازار شدند که می‌توان با استفاده از زبان VHDL مدارات منطقی را درون این تراشه‌ها پیاده سازی نمود. معمولا از این تراشه ها برای کارهای بلادرنگ مثل پردازش تصویر، ویدئو، صوت و رمزنگاری از آن های استفاده می کنند. شرکت‌های XILINX و  ALTERA دو شرکت معتبر در حوزه طراحی و ساخت انواع FPGAها هستند. در ایران بسیار از شرکت‌ها از FPGAهای شرکت XILINX استفاده می‌کنند.

معمولا طراحی مدارات دیجیتال با استفاده از VHDL جز کارهای خاص منظوره در رشته الکترونیک و کامپیوتر می باشد و بازار خوبی برای آن در کشور وجود دارد. لازم به ذکر است که کسانی که می‌خواهند با این زبان، طراحی مدارات دیجیتال انجام دهند لازم است تا صبر و حوصله ی بالایی داشته باشند چرا که کار سخت و زمان بری میباشد.

 


  •  در پست های بعدی منتظر آموزش زبان VHDL ما باشید.

زبان توصیف سخت افزار چیست؟
4.9 (97.14%) 7 votes

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.