Objectifs
- Appréhender le langage VHDL et ses multiples possibilités
- Connaître la syntaxe et les constructions essentielles utilisées pour le design FPGA
- Produire du code VHDL de qualité conforme aux contraintes liées à la synthèse de FPGA
- Simuler fonctionnellement un design en lui appliquant des stimuli via l'écriture d'un test bench simple
Programme de la formation
Qu'est-ce que le VHDL ?
- Signification de l'acronyme et caractéristiques du VHDL.
- Historique du langage et domaines d'applications.
- Domaines d'applications et description d'un système.
- Avantages/inconvénients du langage.
- Les autres langages HDL.
- Comparaison VHDL/Verilog.
VHDL dans le flot de conception
- Etapes de conception d'un circuit.
- Un langage commun : le VHDL.
- Simulation fonctionnelle.
- Du langage au circuit : la synthèse.
- Portabilité multifondeur.
- Du circuit au langage : la rétroannotation.
Hiérarchie et fonctionnalité
- Deux visions complémentaires.
- Exemple de construction hiérarchique d'un additionneur.
Les bases du langage
- Structure d'un fichier VHDL.
- Instructions concurrentes.
- Instructions séquentielles.
- Mémento : exemple de codage combinatoire et séquentiel.
- Sous-programmes : fonctions et procédures.
- Erreurs fréquentes et structure d'un test bench.
Travaux pratiques
Utilisation de l'élément additionneur 4 bits (décodeur 7 segments, compteur BCD 1 digit, rotation de l'affichage, gestion des 4 afficheurs).
Comment décrire le circuit ?
- Unité de conception : entité, architecture.
- Les 3 niveaux de descriptions (comportemental, flot de données, structurel).
- Les opérateurs combinatoires et séquentiels.
- Les conversions de type.
- Décrire des machines d‘états synchrones.
- Décrire des architectures et structurer le circuit.
Travaux pratiques
Codage et simulation : additionneur 4 bits, décodeur 7 segments, compteur BCD 1 digit, rotation de l'affichage, gestion des 4 afficheurs.
Comment tester son fonctionnement ?
- Structure du banc de test.
- Tests unitaires et test global.
Travaux pratiques
Codage et simulation d'une application.
Test sur carte dévaluation
- Présentation de la carte d'évaluation.
- Placement routage et test sur carte d'évaluation.
Travaux pratiques
Réalisation d'un test sur carte d'évaluation.
Complément du langage
- Types de classe (types scalaires et structurés, types composites).
- Les attributs.