ssimple

VHDL
Lenguaje para descripci
n y modelado de circuitos
o

Ingenier
Informatica

a

Fernando Pardo Carpio

c Fernando Pardo Carpio, 14 de octubre de 1997

Pr
logo
o
Los apuntes que se contienen en las pr
ximas p
ginas corresponden a parte primera de
o
a
la asignatura de Tecnolog
a Inform
tica que se imparte en el segundo curso de la carrera


a
de Ingenier
a Informtica de la Universidad de Valencia. Se trata de una asignatura


a
optativa y cuatrimestral con un total de 4.5 cr
ditos te
ricos y 1.5 pr
cticos.
e
o
a
El objetivo de la asignatura es familiarizar al alumno con el ujo de dise~o de
n
circuitos electr
nicos, desde su especi caci
n hasta su realizaci
n. Este ujo comienza
o
o
o
con la explicaci
n de las principales herramientasy metodolog
as para la descripci
n
o


o
del dise~o. Se pasa por explicar algunos conceptos de simulaci
n tanto digital como
n
o
el
ctrica, y se termina por presentar dos formas en que pueden acabar los dise~os
e
n
electr
nicos: circuitos integrados y circuitos impresos. Para cubrir estos objetivos el
o
curso se ha dividido en cuatro materias si bien las dos ultimas vienen unidasen una

unica parte que es la de realizaci
n. Estas cuatro materias son:

o
Lenguajes de descripci
n hardware En esta materia, que corresponde a la parte
o
de descripci
n de circuitos, se analizan las diferentes formas de de nir y describir
o
circuitos. El tema principal de esta materia es el lenguaje VHDL.
Simulaci
n Esta materia cubre los conceptos b
sicos de simulaci
n ycomprobaci
n
o
a
o
o
de circuitos tanto digitales como anal
gicos.
o
Microelectr
nica Ya en la parte de realizaci
n la primera materia es la de microo
o
electr
nica donde se explican los procesos de fabricaci
n de circuitos integrados
o
o
prestando especial atenci
n al proceso CMOS.
o
Circuitos Impresos Por ultimo se explica el proceso de fabricaci
n de circuitos im
o
presos oPCBs Printed Circuit Boards revisando las diferentes posibilidades
tecnol
gicas tanto de encapsulados como de tolerancia al ruido, etc.
o
Los objetivos del curso, es decir, recorrer todo el ujo de dise~o desde la de nici
n
n
o
del problema hasta su realizaci
n pr
ctica, son extremadamente extensos por lo que
o a
en el curso se da prioridad a unos temas dejando otros para ser explicadosen otras
asignaturas dentro del programa general de la carrera de Ingenier
a Inform
tica, y m
s


a
a
particularmente de la l
nea de optatividad del
rea de arquitectura y tecnolog
a de los


a


computadores.
Considerando los contenidos de otras asignaturas dentro de la carrera, y tambi
n las
e
actuales tendencias y demandas de la industria y el dise~o hardware, se haoptado por
n
hacer hincapi
en los lenguajes de descripci
n hardware. Es por estas razones que una
e
o
gran parte del curso est
dedicada al lenguaje VHDL como lenguaje de especi caci
n de
a
o
circuitos tanto para s
ntesis como para la realizaci
n de modelos de simulaci
n, siendo


o
o
esta parte la que se recoge en estos apuntes.
Fernando Pardo, en Valencia, Octubre de 1997

iii

Ingenier
a Inform
tica


a

Pr
logo
o

Universidad de Valencia


ndice General
I
1 Metodolog
a de dise~o


n

1.1 Concepto de herramientas CAD-EDA
1.2 Dise~o Bottom-Up . . . . . . . . . .
n
1.3 Dise~o Top-Down . . . . . . . . . . .
n
1.3.1 Ventajas del dise~o Top-Down
n
1.4 Ingenier
a concurrente . . . . . . . .



2 Descripci
n del dise~o
o
n
2.12.2
2.3
2.4
2.5

Captura de esquemas . . . . . . . . .
Generaci
n de s
mbolos . . . . . . . .
o


Dise~o modular . . . . . . . . . . . .
n
Dise~o jer
rquico . . . . . . . . . . .
n a
El netlist . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1 El formato EDIF . . . . . . .
2.5.2 Otros formatos de Netlist . .
2.5.3 Ejemplo de diferentes Netlist .

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
....