Le visiteur trouvera sur ce site un sommaire détaillé du livre et la documentation
des exemples de descriptions
VHDL utilisés dans le livre. Les codes sources de ces mêmes exemples sont disponibles dans
l'espace de téléchargement ainsi que les programmes qui permettent d'en tester
le fonctionnement.
Des compléments sur VHDL sont également proposés sous forme de documents à télécharger ou
de liens vers les sites traitant de VHDL. On trouvera aussi des liens vers les
principaux fabricants de circuits programmables ou de logiciels de simulation.
Enfin, un espace est réservé aux corrigés des exercices proposés dans le livre.
Des mêmes auteurs.
SystemVerilog est l’un des langages de description des circuits numériques les plus récents (2005). Il est le premier langage qualifié de HDVL, pour Hardware Description and Verification Language. Il hérite à la fois des capacités de description de modules synthétisables (Verilog) et des facultés d’abstraction des langages objets (Classes) qui permettent la vérification de systèmes complexes.
Le livre est organisé en quatre parties :
Une première exploration rapide permet de découvrir l’ensemble du langage.
La seconde partie présente la boite à outils dont se serviront les deux parties suivantes.
La troisième partie est consacrée à la construction de modules synthétisables et des tests unitaires qui sont indissociables de la conception de ces modules.
La dernière partie est consacrée à la mise en place d’un banc de vérification fondé sur la programmation objet. Elle amène le lecteur à comprendre les deux librairies de vérification les plus couramment rencontrées : VMM library (Verification Methodology Manual for SystemVerilog) et OVM library (Open Verification Methodology).
VHDL est l'abréviation de Very high speed integrated circuits Hardware Description Language. L'ambition des concepteurs du langage est de fournir un outil de description homogène des circuits électroniques, qui permette de créer des modèles de simulation et de "compiler" le silicium à partir d'un programme unique. Initialement réservé au monde des circuits numériques, VHDL est étendu aux circuits analogiques, voire aux systèmes pluritechnologiques, électro-mécaniques par exemple.
Représentation spatiale et analyse séquentielle : la première privilégie le global, l’organisation, les relations, dans un traitement parallèle (et/ou simultané) ; la seconde décompose, analyse les successions d’événements, décrit les causalités. Les deux visions sont nécessaires à la description des circuits électroniques. Elles produisent, dans les approches traditionnelles, deux catégories de langages, complémentaires mais disjoints : les schémas et les algorithmes. Tenter de saisir le fonctionnement d’un microprocesseur à partir de son schéma électrique est illusoire, l’expliquer par un algorithme également.
Les langages de description du matériel, traduction littérale de hardware description language (HDL), se doivent de marier les deux approches. Le même langage permet, à tous les niveaux d’une représentation hiérarchique, d’associer les aspects structurels et les aspects fonctionnels, l’espace et le temps. VHDL est l’un de ces langages, il y en a d’autres, VERILOG, par exemple. Nous avons choisi, ici, d’explorer un peu le premier.
L’origine du langage suit une histoire un peu banale dans sa répétition : le développement de l’informatique, la complexité croissante des circuits, ont fait fleurir une multitude de langages plus ou moins compatibles entre eux, plus ou moins cohérents entre synthèse (fabrication) et simulation (modélisation). Le programme VHSIC (very high speed integrated circuits), impulsé par le département de la défense des États Unis dans les années 70 - 80, a donné naissance au langage : VHSIC-HDL, ou VHDL.
Deux normes successives (IEEE2-1076-1987 et 1993) en ont stabilisé la définition, complétées par des retouches et des extensions plus récentes, nous en verrons certaines. La dernière évolution majeure, VHDL-AMS, est la création d’un langage commun analogique numérique, dont VHDL constitue la facette numérique.
« Apprendre à communiquer en une langue nouvelle prend toujours l’allure d’un défi. Au début, il semble que tout est nouveau, et doit être assimilé avant de caresser l’espoir d’utiliser le langage. Puis, après une première expérience, il apparaît des points de ressemblance avec notre propre langage. Au bout d’un moment, nous réalisons que les deux langages ont de nombreuses racines communes. »
Cette première phrase de ADA une introduction, par H. LEDGARD, résume on ne peut mieux la difficulté. Par où commencer ?
