sistemas digitales

vhdl
programacion

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Contenidos
Artículos
Introducción

1

Elementos básicos del lenguaje

5

Entidad

11

Arquitectura

13

Organización del código

21

Otros conceptos

27

Bancos de pruebas29

Puerta triestado

36

Multiplexor

37

Sumador

38

Contador

39

Biestable-Latch

40

Máquinas de estados

42

ALU

44

Referencias
Fuentes y contribuyentes del artículo

46

Licencias de artículos
Licencia

47

Introducción

Introducción
Descripción
VHDL significa VHSIC Hardware Description Language, y a su vez VHSIC significa Very High SpeedIntegrated
Circuit. Se trata de un lenguaje de descripción de hardware, esto significa que mediante él se puede describir la
forma de comportarse de un circuito electrónico. El comportamiento puede ser llevado a algún dispositivo que
dispondrá de sus propios componentes con los que lograr ese comportamiento deseado. La forma de comportarse es
independiente del hardware donde se implementará.
ElVHDL es un estándar llamado IEEE 1076-1993. Sus ventajas son:
•
•
•
•

Una disponibilidad pública
Independencia de dispositivos y fabricantes
Reutilización
Diseño jerárquico

Un proyecto de VHDL puede contener muchos ficheros. El código VHDL usualmente se encuentra en los ficheros
con extensión *.vhd. La estructura típica de uno de estos ficheros es:
Llamadas a librerías
EntidadArquitectura(s)

Historia
A mediados de los años setenta se produce una fuerte evolución en los procesos de fabricación de los circuitos
integrados, y junto a las tecnologías bipolares, surge la tecnología MOS (metal oxide semiconductor ),
principalmente la NMOS, promoviendo el desarrollo de circuitos digitales hasta la primera mitad de los años
ochenta. En aquellas épocas, el esfuerzo dediseño se concentraba en los niveles eléctricos para establecer
características e interconexiones entre los componentes básicos a nivel de transistor. El proceso de diseño era
altamente manual y tan solo se empleaban herramientas como el PSPICE para simular esquemas eléctricos con
modelos previamente personalizados a las distintas tecnologías. A medida que pasaban los años, los procesos
tecnológicosse hacían más y más complejos. Los problemas de integración iban en aumento y los diseños eran cada
vez más difíciles de depurar y de dar mantenimiento. Inicialmente los circuitos MSI (Medium Scale Integration ) y
LSI (Low Scale Integration ) se diseñaron mediante la realización de prototipos basados en módulos más sencillos.
Cada uno de estos módulos estaba formado por puertas ya probadas,este método poco a poco, iba quedándose
obsoleto. En ese momento (finales de los años setenta) se constata el enorme desfase que existe entre tecnología y
diseño. La considerable complejidad de los chips que se pueden fabricar, implica unos riesgos y costes de diseño
desmesurados e imposibles de asumir por las empresas. Es entonces, cuando diversos grupos de investigadores
empiezan a crear ydesarrollar los llamados "lenguajes de descripción de hardware" cada uno con sus peculiaridades.
Empresas tales como IBM con su IDL, el TI - HDL de Texas Instruments, ZEUS de General Electric, etc., así como
los primeros prototipos empleados en las universidades, empezaron a desarrollarse buscando una solución a los
problemas que presentaba el diseño de los sistemas complejos. Sin embargo, estoslenguajes nunca alcanzaron el
nivel de difusión y consolidación necesarios por motivos distintos. Unos, los industriales, por ser propiedad de la
empresa permanecieron encerrados en ellas y no estuvieron disponibles par su estandarización y mayor difusión, los
otros, los universitarios, perecieron por no disponer de soporte ni mantenimiento adecuado. Alrededor de 1981 el
Departamento de...