I VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) definerer en arkitektur den strukturelle implementeringen eller oppførselen til et digitalt system. Det er en avgjørende komponent i VHDL-design og spiller en viktig rolle i å beskrive hvordan maskinvaren vil fungere.
En arkitektur består av flere elementer som fungerer sammen for å lage et komplett maskinvaresystem:
1. Komponenterklæring :Arkitekturen starter med en deklarasjon av komponenter. Disse komponentene kan være grunnleggende logiske porter, komplekse funksjonelle enheter eller til og med komplette systemer. Hver komponent er definert med sine porter og interne struktur.
2. Signalerklæringer :Signaler representerer data eller kontrollinformasjon som flyter mellom komponenter. En arkitektur erklærer signaler for å lette kommunikasjon og dataoverføring mellom ulike deler av systemet.
3. Entitetsinstansering :Arkitekturen instansierer de nødvendige komponentene i designet. Den spesifiserer hvordan komponentene henger sammen og hvordan de samhandler med hverandre. Dette skaper det strukturelle hierarkiet til systemet.
4. atferdsbeskrivelse :Arkitekturen beskriver oppførselen til det digitale systemet ved hjelp av VHDL-setninger. Dette innebærer å definere operasjonene og funksjonaliteten til hver komponent, samt databehandling og kontrollflyt i systemet. Atferdsbeskrivelser kan inkludere samtidige signaltilordninger, sekvensielle prosesser og algoritmiske beskrivelser.
5. Konfigurasjon :En arkitektur kan også inkludere konfigurasjonssetninger som spesifiserer ytterligere egenskaper eller begrensninger for systemet. Dette kan inkludere attributter for forsinkelse, strømforbruk, optimalisering og andre implementeringsspesifikke parametere.
Arkitekturen, sammen med enhetserklæringen, danner et komplett VHDL-design. Under syntese eller simulering behandles arkitekturen for å oversette VHDL-beskrivelsen på høyt nivå til en gatenivåimplementering eller atferdsmodell.
Ved å definere de strukturelle og atferdsmessige aspektene ved et digitalt system, tilbyr arkitekturer en modulær og effektiv tilnærming til maskinvaredesign i VHDL. De gjør det mulig for ingeniører å organisere og administrere komplekse systemer hierarkisk, noe som letter store design- og verifiseringsoppgaver. I tillegg tillater arkitekturer gjenbruk av komponenter, noe som gjør designprosessen mer fleksibel og effektiv.
