4、数字设计与数制编码基础

数字设计与数制编码基础

1. VHDL在数字设计中的应用

VHDL（超高速集成电路硬件描述语言）能根据行为描述生成具有特定行为的电路。它通过明确分离输入/输出定义（“实体”）和内部实现（“架构”），让设计者轻松定义函数的替代实现，而无需在设计层次结构的其他地方进行更改。

例如，多路复用器的VHDL程序如下：

library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
entity Vchap1mux is
    port ( A, B, S: in  STD_LOGIC;
           Z:       out STD_LOGIC );
end Vchap1mux;
architecture Vchap1mux_arch of Vchap1mux is
begin
  Z <= A when S = '0' else B;
end Vchap1mux_arch;

其“结构化”的VHDL程序为：

architecture Vchap1mux_gate_arch of Vchap1mux is
signal SN, ASN, SB: STD_LOGIC;
begin
  U1: INV (S, SN);
  U2: AND2 (A, SN, ASN);
  U3: AND2 (S, B, SB);
  U4: OR2 (ASN, SB, Z);
end Vchap1mux_gate_arch;

2. 数字设计中的成本考量