第1部分 VHDL技术

VHDL（VHSIC-HDL，Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，常用于EDA设计中对数字或数模混合信号系统进行描述，如：现场可编程门阵列、集成电路等。基于VHDL语言和相关的软件工具，可以得到所期望的实际电路和系统。

VHDL语言诞生于1983年，最初是在美国国防部（U.S.Department of Defense）的要求下进行开发的。其最初的目的是帮助美国国防部的供应商对装备中专用集成电路（ASIC，Application Specific Integrated Circuit）的行为进行记录。美国国防部发布的MIL-STD-454N号标准明确要求使用VHDL描述供应商制造的微电子设备的行为。

由于美国国防部当时要求文档的语法是基于Ada语言编写的，为了避免重新定义已经在Ada的开发中被完全测试过的概念，VHDL在概念和语法上大量借鉴了Ada语言。

VHDL的初始版本由IEEE 1076-1987号标准进行定义。IEEE 1164号标准为VHDL初始版本提供了一些补充，解决了多值逻辑等问题。1993年，IEEE发布了1076-1993号标准，对VHDL初始版本进行更新，使得VHDL语法和其他语言一致。2000年和2002年，IEEE为1076号标准增加了一些小的改动，例如：受保护类型的概念、取消端口映射的部分限制等。为了扩展VHDL的功能，IEEE还发布了1076.1、1076.2、1076.3等标准为VHDL增加了模拟和混合信号电路设计扩展、微波电路设计扩展等一系列功能。

在IEEE 1076号标准发布后，各大EDA公司先后推出了逻辑仿真器、逻辑综合工具等EDA设计工具。VHDL在电子设计行业得到了广泛的认同，其在电子系统设计领域曾经是并将继续是一个里程碑。

截至本书完成时，VHDL的标准由VHDL Analysis and Standardization Group进行修正和补充，其最新版本为2019年12月发布的IEEE 1076-2019。1076号标准的包集最新源码是开源的，可在https：//opensource.ieee.org/vasg/Packages获取。