CARACTERISTICAS DE LOS LENGUAJES VHDL, PLD, FPGA.

El lenguaje VHDL

Los estudios para la creación del lenguaje VHDL (VHSIC HDL)
comenzaron en el año 1981, bajo la cobertura de un programa para el desarrollo
de Circuitos Integrados de Muy Alta Velocidad (VHSIC), del Departamento de
Defensa de los Estados Unidos. En 1983 las compañías Intermetrics, IBM y
Texas Instruments obtuvieron la concesión de un proyecto para la realización del
lenguaje y de un conjunto de herramientas auxiliares para su aplicación.
Finalmente, en el año 1987, el lenguaje VHDL se convierte en la norma
IEEE-1076 –como todas las normas IEEE, se somete a revisión periódica, por lo
que en 1993 sufrió algunas leves modificaciones–.

Características del lenguaje

El lenguaje VHDL fue creado con el propósito de especificar y documentar
circuitos y sistemas digitales utilizando un lenguaje formal. En la práctica se ha
convertido, en un gran número de entornos de CAD, en el HDL de referencia para
realizar modelos sintetizables automáticamente. Las principales características
del lenguaje VHDL se explican en los siguientes puntos:

Descripción textual normalizada: El lenguaje VHDL es un lenguaje de
descripción que especifica los circuitos electrónicos en un formato adecuado
para ser interpretado tanto por máquinas como por personas. Se trata además
de un lenguaje formal, es decir, no resulta ambiguo a la hora de expresar el
comportamiento o representar la estructura de un circuito

Amplio rango de capacidad descriptiva: El lenguaje VHDL posibilita la
descripción del hardware con distintos niveles de abstracción, pudiendo
adaptarse a distintos propósitos y utilizarse en las sucesivas fases que se dan
en el desarrollo de los diseños.

Otras ventajas: Además de las ventajas ya reseñadas también es destacable
la capacidad del lenguaje para el manejo de proyectos de grandes
dimensiones, las garantías que comporta su uso cuando, durante el ciclo de
mantenimiento del proyecto, hay que sustituir componentes o realizar
modificaciones en los circuitos, y el hecho de que, para muchas
organizaciones contratantes, sea parte indispensable de la documentación de
los sistemas.

LANGUAGE PLD

El más sencillo de los Programable Lógica Device (o Dispositivo Lógico Programable) consiste en un ara y o vector de puertas AND (que es programable) y otro de puertas OR (que es fijo o no programable). Mediante tecnología EPROM, EEPROM o FLASH podremos conexionar las entradas del vector de puertas AND de la forma que queramos, de forma que tendremos una operatividad u otra.

El usar PLD's para nuestros proyectos nos proporciona varias ventajas sobre la forma tradicional (con circuitos MSI), siendo la más importante el que una PLD puede llegar a sustituir 10 o más circuitos TTL con lo que nuestro diseño es más sencillo de crear, ya sea por una mayor facilidad de "rutado", o por ser más pequeño.

Otra de la ventajas principales es el abaratamiento de los costes, ya que nos es más económico el usar un PLD (aunque sólo usemos una parte ínfima de él) que su circuito lógico TTL equivalente, ya que el coste de éstos últimos los soporta el usuario final en su totalidad.
Pero quizás la superioridad de usar PLD's se basa en su flexibilidad, ya que puede evitar cambios en el circuito impreso o la placa donde irán colocados los componentes tratando de cambiar las conexiones internas del dispositivo, o bien la disposición de los pines.

LENGUAJE FPGA

Un lenguaje de descripción de hardware (HDL, Hardware Description Language) permite documentar las interconexiones y el comportamiento de un circuito electrónico, sin utilizar diagramas esquemáticos.El flujo de diseño suele ser típico:Definir la tarea o tareas que tiene que hacer el circuito.Escribir el programa usando un lenguaje HDL. También existen programas de captura de esquemas que pueden hacer esto, pero no son útiles para diseños complicados.Comprobación de la sintaxis y simulación del programa.Programación del dispositivo y comprobación del funcionamiento.Un rasgo común a estos lenguajes suele ser la independencia del hardware y la modularidad o jerarquía, es decir, una vez hecho un diseño éste puede ser usado dentro de otro diseño más complicado y con otro dispositivo compatible.Componentes del ciclo de desarrollo de FPGA Libre:Las partes componentes que hacen posibles el ciclo de desarrollo con dispositivos FPGA actualmente utilizadas por los desarrolladores de FPGA Libre puede resumirse en los siguientes ítems:El código HDLSelección del HDL para realizar los diseños.Convenciones y reglas del código para desarrollo en grupo y mayor reusabilidad.Interconectividad de cores.Extensiones y asistentes a lenguajes HDL.Librerías HDL.Cores IP.Edición del códigoSoftware de edición.Asistentes del software de edición.SimulaciónHerramienta de simulación.Banco de pruebas.Asistentes del banco de pruebas.Visualización de formas de onda.Asistentes para el proceso de simulación.SíntesisHerramienta de síntesis.Transferencia a la FPGASelección del dispositivo FPGA.Hardware para grabación en la FPGA o memoria.Software para grabación en la FPGA o memoria.