NGÔN NGỮ MÔ TẢ PHẦN CỨNG
2.2.1Quá trình phát triển của VHDL
Năm 1980, Bộ Quốc Phòng Mỹ (DoD - U. S. Department of Defense) muốn thực hiện việc thiết kế mạch tự dẫn chứng, muốn theo đuổi một hệ phương pháp thiết kế tổng quát và có thể sử dụng lại được với các công nghệ mới. Rõ ràng đã có nhu cầu cho một ngôn ngữ lập trình chuẩn để mô tả chức năng và cấu trúc của các mạch số đối với việc thiết kế vi mạch. DoD tài trợ một dự án thuộc chương trình vi mạch có tốc độ cực nhanh (VHSIC - Very High Speed Itergrated Circuit) để tạo ra HDL chuẩn. Kết quả là dự án này tạo ra được ngôn ngữ mô tả phần cứng VHSIC hay thường gọi là VHDL như hiện nay. Mục tiêu của việc phát triển VHDL là có được một ngôn ngữ mô tả phần cứng tiêu chuẩn và thống nhất cho phép thử nghiệm các hệ thống số nhanh hơn cũng như cho phép dễ dàng đưa các hệ thống đó vào ứng dụng trong thực tế.
Năm 1983, việc phát triển VHDL bắt đầu bằng hợp đồng VHSIC với nỗ lực chung của IBM, Texas Instruments và Intermetics. Các công ty này đóng góp những kinh nghiệm của mình về ngôn ngữ cấp cao và kỹ thuật thiết kế từ trên - xuống để cùng nhau phát triển ngôn ngữ mới này cũng như các công cụ mô phỏng kết hợp. VHDL cung cấp cho những nhà thầu của chính phủ phương pháp truyền thông chuẩn, tạo điều kiện dễ dàng cho các kỹ thuật thiết kế từ trên - xuống và đặc biệt quan tâm đến cách thức nâng cấp hệ thống khi công nghệ trở nên lạc hậu.
rằng tất cả các mạch điện tử số đều được mô tả trong VHDL và thứ hai, uỷ quyền cho hiệp hội các kỹ sư điện và điện tử (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers) phê duyệt VHDL thành chuẩn 1076 của IEEE. Sự thành công đã được đảm bảo.
VHDL đã trở thành chuẩn công nghiệp, các nhà cung cấp phần mềm tự động thiết kế điện tử (EDA - Electronic Design Automation) bắt đầu phát triển các công cụ cho EDA với rủi ro ít nhất. Tuy nhiên, nhu cầu còn thấp và vốn đầu tư cần có để phát triển các công cụ chất lượng thương mại còn cao nên ít công cụ được phát triển. Việc thiếu các công cụ lúc ban đầu này đồng nghĩa với việc VHDL chậm được chấp nhận trong thương mại.
Năm 1993, ngôn ngữ VHDL được duyệt lại thành chuẩn IEEE 1076 ’93. Năm 1996, các công cụ tổng hợp và mô phỏng thương mại đã sẵn sàng và đều tuân theo chuẩn IEEE 1076 ’93. Điều này cho phép những người thiết kế bắt đầu sử dụng phiên bản chuẩn này trong hệ phương pháp thiết kế từ trên - xuống. Gói sử dụng cùng với các công cụ tổng hợp trở thành một phần của chuẩn IEEE 1076, cụ thể đây là chuẩn IEEE 1076.3. Chuẩn này cải thiện đáng kể tính linh động của các thiết kế giữa nhiều công cụ tổng hợp khác nhau của nhà cung cấp. Phần khác của chuẩn này, IEEE 1076.4 (VITAL - VHDL Initiative Toward ASIC Libraries), đã được hoàn tất và thiết lập một chuẩn mới cho việc mô hình các thư viện ASIC và FPGA trong VHDL. Điều này tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho nhà cung cấp ASIC, nhà cung cấp công cụ EDA và những người thiết kế.
VHDL được phát triển để giải quyết các khó khăn trong việc phát triển, thay đổi và lập tài liệu cho các hệ thống số. Như đã biết, một hệ thống số có rất nhiều tài liệu mô tả. Để có thể vận hành, bảo trì, sửa chữa một hệ thống ta cần tìm hiểu kỹ lưỡng tài liệu đó. Với một ngôn ngữ mô tả phần cứng tốt, việc xem xét các tài liệu mô tả trở nên dễ dàng hơn vì bộ tài liệu đó có thể được thực thi để mô tả hoạt động của hệ thống. Như thế ta có thể
xem xét toàn bộ các phần tử của hệ thống hoạt động trong một mô hình thống nhất.