I VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) definierar en arkitektur den strukturella implementeringen eller beteendet hos ett digitalt system. Det är en avgörande komponent i VHDL-design och spelar en avgörande roll för att beskriva hur hårdvaran kommer att fungera.
En arkitektur består av flera element som samverkar för att skapa ett komplett hårdvarusystem:
1. Komponentdeklaration :Arkitekturen börjar med en deklaration av komponenter. Dessa komponenter kan vara grundläggande logiska grindar, komplexa funktionella enheter eller till och med kompletta system. Varje komponent definieras med sina portar och interna struktur.
2. Signaldeklarationer :Signaler representerar data eller kontrollinformation som flödar mellan komponenter. En arkitektur deklarerar signaler för att underlätta kommunikation och dataöverföring mellan olika delar av systemet.
3. Instantiering av enhet :Arkitekturen instansierar de nödvändiga komponenterna i designen. Den specificerar hur komponenterna är sammankopplade och hur de interagerar med varandra. Detta skapar den strukturella hierarkin i systemet.
4. Beteendebeskrivning :Arkitekturen beskriver beteendet hos det digitala systemet med hjälp av VHDL-satser. Detta innebär att definiera driften och funktionaliteten för varje komponent, såväl som databearbetningen och kontrollflödet inom systemet. Beteendebeskrivningar kan inkludera samtidiga signaltilldelningar, sekventiella processer och algoritmiska beskrivningar.
5. Konfiguration :En arkitektur kan också inkludera konfigurationssatser som anger ytterligare egenskaper eller begränsningar för systemet. Detta kan inkludera attribut för fördröjning, strömförbrukning, optimering och andra implementeringsspecifika parametrar.
Arkitekturen, tillsammans med enhetsdeklarationen, bildar en komplett VHDL-design. Under syntes eller simulering bearbetas arkitekturen för att översätta VHDL-beskrivningen på hög nivå till en gate-nivåimplementering eller beteendemodell.
Genom att definiera de strukturella och beteendemässiga aspekterna av ett digitalt system, erbjuder arkitekturer ett modulärt och effektivt tillvägagångssätt för hårdvarudesign i VHDL. De gör det möjligt för ingenjörer att organisera och hantera komplexa system hierarkiskt, vilket underlättar storskaliga design- och verifieringsuppgifter. Dessutom tillåter arkitekturer återanvändning av komponenter, vilket gör designprocessen mer flexibel och effektiv.
