VHDL和Verilog的区别

本文对比了两种硬件描述语言VHDL和Verilog的特点和应用情况。VHDL和Verilog均可用于数字电子系统设计,支持多层次描述并具备仿真验证能力。Verilog因易学且资源丰富被广泛应用,尤其在门级描述方面较强;VHDL则更适合系统级设计。


这两种语言都是用于数字电子系统设计的硬件描述语言,而且都已经是 IEEE 的标准。 VHDL 1987 年成为标准,而 Verilog 是 1995 年才成为标准的。这个是因为 VHDL 是美国军方组织开发的,而 Verilog 是一个公司的私有财产转化而来的。为什么 Verilog 能成为 IEEE 标准呢?它一定有其优越性才行,所以说 Verilog 有更强的生命力。

 

这两者有其共同的特点:

1. 能形式化地抽象表示电路的行为和结构;

2. 支持逻辑设计中层次与范围地描述;

3. 可借用高级语言地精巧结构来简化电路行为和结构;具有电路仿真与验证机制以保证设计的正确性;

4. 支持电路描述由高层到低层的综合转换;

5. 硬件描述和实现工艺无关;

6. 便于文档管理;

7. 易于理解和设计重用。


但是两者也各有特点:

Verilog HDL 推出已经有 20 年了,拥有广泛的设计群体,成熟的资源也比 VHDL 丰富。 Verilog 更大的一个优势是:它非常容易掌握,只要有 C 语言的编程基础,通过比较短的时间,经过一些实际的操作,可以在 2 ~ 3 个月内掌握这种设计技术。而 VHDL 设计相对要难一点,这个是因为 VHDL 不是很直观,需要有 Ada 编程基础,一般认为至少要半年以上的专业培训才能掌握。


目前版本的 Verilog HDL 和 VHDL 在行为级抽象建模的覆盖面范围方面有所不同。一般认为 Verilog 在系统级抽象方面要比 VHDL 略差一些,而在门级开关电路描述方面要强的多。


近 10 年来, EDA 界一直在对数字逻辑设计中究竟用哪一种硬件描述语言争论不休,目前在美国,高层次数字系统设计领域中,应用 Verilog 和 VHDL 的比率是0%和20%;日本和台湾和美国差不多;而在欧洲 VHDL 发展的比较好。在中国很多集成电路设计公司都采用 Verilog ,但 VHDL 也有一定的市场。


以下是综合整理网上的一些声音,比较有参考意义:

1、最近和朋友谈到这个问题, 他们选的是 Verilog。原因是, IP供应商大多提供 Verilog, 如果你的 Project 是从头做到尾都自己來, 不用別人的 IP 那么, 我想问题不大, 但如果你未來会开 ASIC 需要整合 IP 供应商的 IP 那么建议你用 Verilog!

2、以前的一个说法是:在国外学界VHDL比较流行,在产业界Verilog比较流行。

3、说技术上有多大优势都是没什么意义的,有些东西也不是技术决定的,大家都觉得VHDL没前途,它就没有前途了。

4、VHDL太陈腐了。Verilog2001标准刚推出来没两年,明年又要推出verilog2005标准了,现在草案都是第三稿了。再看看VHDL,一点发展动静都没有,怎么能跟得上时代的要求啊,怎么能做得了系统级概念设计、集成、仿真和验证啊。

5、verilog适合算法级,rtl,逻辑级,门级,而vhdl适合特大型的系统级设计,也就是在系统级抽象方面比verilog好。

6、I know both languages equally well. When asked which one I prefer, I usually answer that I was asked the wrong question. The right question should be "Which one do I hate the least?" And the answer to that question is: "the one I'm not currently working with".

7、Verilog code 运行快,simulation performance 好,所以netlist都用verilog;VHDL package 比较好,但写得费事...

8、国内VHDL看到的更多一些,国外应该都是Verilog,你看看常见的这些EDA软件对Verilog的支持程度就知道了,如Modelsim、Debussy、Synplify、LDV。从我的实践看,绝对是Verilog流行,当然,也可能是我孤陋寡闻了。选择哪个语言其实是跟你在哪个公司上班有关,公司用哪个你就得用哪个,如果你现在还没有上班,那你要看看你要应聘哪个公司,比如你应聘我们公司的话呢,那肯定就是Verilog了。从电路设计上说,道理都是相通的,上手还是不成问题,不过从语言、语法的角度讲,差异还是很大的,要发挥语言、代码本身的全部功能、潜力,没有一两年的使用是不行的。

9、应该说随着IC设计的发展,用Verilog的越来越多,VHDL越来越少,我感觉这绝对是一个趋势。其实语言本身是其次,重要的是你所在的团队、公司用的是什么。

你可能误解了,国内几个大公司IC设计都是用的Verilog,如华为、中兴等。

10、Verilog就像C;VHDL就像PASCAL。

11、VHDL比较严谨,Verilog比较自由,初学还是用VHDL比较好,初学用Verilog会比较容易出错。

12、在国外,VHDL是本科课程,Verilog是研究生课程。


如果坛子里的Diggers有什么见解,欢迎补充哟!~


对于新手而言,顺大便(恩,不是小便)推荐一下坛子里汇总的Verilog与VHDL的经典自学资料汇总贴,拿好不谢!

Verilog:http://www.digilent.com.cn/community/110.html 

VHDL:http://www.digilent.com.cn/community/112.html 


原文链接:http://www.digilent.com.cn/community/111.html

<think> 我们正在讨论VHDLVerilog区别。根据引用内容,两者的区别主要体现在语法结构、设计思想、工具支持等方面。下面将结合引用内容详细说明。 引用[1]提到:Verilog的代码效率更高,例如在描述实体时,VHDL需要entity/architecture模式,而Verilog只需一个module。此外,Verilog直接支持二进制加减运算(如c=a+b),而VHDL需要使用转换函数。在信号定义上,Verilog区分wireregister类型,而VHDL统一为signal。 引用[2]指出:VerilogVHDL是两种最流行的硬件描述语言,学习时应注重硬件思维而非软件编程思维。 引用[3]强调:选择哪种语言取决于个人偏好、项目需求行业惯例。Verilog简洁灵活,适合小型项目或快速原型;VHDL结构化严格,适合大型复杂设计。 引用[4]补充:两种语言都有完善的EDA工具支持,但在某些混合语言环境中需要注意交互问题。 因此,我们可以从以下几个方面对比: 1. 语法简洁性:Verilog语法更接近C语言,简洁直观;VHDL语法更严格,类似Ada。 2. 数据类型:VHDL具有丰富的数据类型(如枚举、记录等),而Verilog相对简单(主要区分线网寄存器)。 3. 设计方法:VHDL支持更复杂的设计抽象,适合系统级描述;Verilog更接近硬件结构,适合门级RTL级设计。 4. 工具支持:两者均有成熟工具链,但Verilog在某些综合工具中优化更好,而VHDL在大型项目中有优势。 我们将按照这些要点组织回答,并生成相关问题。 </think> ### VHDLVerilog区别详解 #### 1. **语法结构与设计思想** - **Verilog**: - **类C语法**:采用类似C语言的简洁结构,如`module`定义模块[^1] - **直接硬件操作**:支持原生二进制运算(如`c = a + b`)[^1] - **信号类型区分**:明确区分`wire`(连线)`reg`(寄存器)类型[^1] - **典型代码示例**: ```verilog module adder(input [3:0] a, b, output [4:0] sum); assign sum = a + b; // 直接二进制加法 endmodule ``` - **VHDL**: - **强类型结构化**:需定义`entity`(实体)`architecture`(架构)[^1] - **严格类型转换**:二进制运算需显式类型转换(如`conv_integer()`)[^1] - **统一信号类型**:所有信号定义为`signal`[^1] - **典型代码示例**: ```vhdl entity adder is port (a, b: in std_logic_vector(3 downto 0); sum: out std_logic_vector(4 downto 0)); end entity; architecture behav of adder is begin sum <= std_logic_vector(unsigned(a) + unsigned(b)); // 需类型转换 end architecture; ``` #### 2. **设计效率与应用场景** | **维度** | **Verilog** | **VHDL** | |----------------|----------------------------------------|---------------------------------------| | **代码效率** | 更简洁,相同功能代码量少30%[^1] | 结构严谨但冗余较多 | | **原型开发** | 适合快速迭代(小型项目/FPGA验证)[^3] | 配置繁琐,迭代速度较慢 | | **大型系统** | 灵活性高但模块化较弱 | 强类型检查更适合复杂系统[^3] | | **学习曲线** | 较平缓(C语言背景易上手)[^4] | 较陡峭(需掌握Ada式语法)[^4] | #### 3. **工具支持与行业应用** - **EDA工具兼容性**: - Verilog在综合优化(如Synopsys Design Compiler)FPGA工具链(Xilinx/Altera)中支持更高效[^4] - VHDL在军工、航空等安全关键领域占主导(因强类型检查) - **混合设计支持**: - 现代工具支持混合语言设计,但需注意: - Verilog调用VHDL实体需封装适配器 - VHDL调用Verilog模块需组件声明[^4] #### 4. **设计思维差异** - **Verilog**:鼓励"从硬件出发"的思维,直接描述电路行为[^2] - **VHDL**:强调"从规范出发",通过严格类型系统降低错误率[^3] > 关键共识:两种语言都需**硬件思维驱动设计**,避免软件编程习惯[^2] #### 5. **选择建议** - **选用Verilog**: - ASIC设计、FPGA快速原型 - 算法密集型设计(如DSP) - 团队有C/C++背景[^3] - **选用VHDL**: - 高可靠性系统(航空航天、医疗) - 大型团队协作项目 - 需要严格形式验证的场景[^3] > 行业趋势:约60%新项目采用Verilog,但欧洲及安全关键领域仍以VHDL为主[^4]
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