VHDL & FPGA

VHDL

VHDL stands for VHSIC Hardware Description Language, in the beginning, it’s just a contact simulation of US Department of Defense. VHDL is similarly with the ADA programming language (Pascal-like) that is now standardized by IEEE standard (1076-1987/1993). The description language is now popular in Europe and supports all tool vendors of computer-aided design (CAD).

The function of the VHDL is used to design a hardware that could be synthesized and simulated or verified (it could be used to make a test vector, functional verification, and timing verification). Each description consists of 2 components, i.e. interface description (input or output port connection list) and architecture part (some descriptions from the block work principle) as shown in Figure 1.

 Figure 1. AND Gate

– A, B and Z is an interface

– The AND gate is an architecture

Internal Architecture

An internal architecture could be made a system divided into 2 categories, i.e. combinatorial (asynchronous) and synchronous. The asynchronous couldn’t be utilized for internal condition, it is just gate sets connected together and if changing the inputs from 0 to be 1 so the output will be changed after a while because of propagation delay, whereas synchronous is used to the state containing gates, and flip-flops and clocking a system before it changes.

VHDL provides 2 domains i.e. concurrent and sequential. The sequential for its instructions are executed in the sequential sets handled by the process while concurrent is instruction sets happened simultaneously and it could have a number of the process executed concurrently.

FPGA

Field Programmable Gate Array (FPGA) is a digital integrated circuit (IC) containing reconfigurable logic blocks as interconnection among blocks. The term of field programmable in the name part of FPGA as a fact that the programming placed in a line. It means that FPGA could be configured in the lab. FPGA is introduced in the year of 1985. FPGA is an alternative to implement a digital logic in the system. Application of FPGA embodies all of the digital electronic aspects including IC design, digital signal processing (DSP), development of the embedded system, and others. FPGA has been made as a new area in its own right. The field of reconfigurable computing (RC) is exploiting a parallelism as its properties and reconfigurable so this field is provided by FPGA from the hardware until how to accelerate software algorithms implementable to the hardware.

 

Indonesia:

VHDL

VHDL singkatan dari VHSIC Hardware Description Language, yang awalnya hanya digunakan untuk simulasi kontrak departemen pertahanan US. VHDL mirip dengan bahasa pemrograman ADA (seperti Pascal) yang sekarang distandarkan oleh standar IEEE (1076-1987/1993). Bahasa deskripsi ini populer di Eropa dan mendukung semua vendor tool CAD.

Fungsi dari VHDL ini digunakan untuk membuat desain perangkat keras, yang dapat disintesis dan dapat disimulasikan / diverifikasi (dapat digunakan untuk membuat vektor uji, verifikasi fungsional dan verifikasi pewaktuan). Masing-masing deskripsi terdiri dari 2 komponen, yaitu deskripsi antarmuka (daftar koneksi port masukan dan keluaran) dan bagian arsitektur (beberapa deskripsi dari bagaimana kerja blok), misal

 

– A, B dan Z merupakan antarmuka

– Gerbang AND adalah arsitektur

Arsitektur internal

Arsitektur internal dapat dibuat sebuah sistem menjadi 2 kategori, yaitu kombinatorial (asinkronus) dan sinkronus. Asinkronus tidak digunakan untuk keadaan internal, hanya sekumpulan gerbang yang terhubung bersama dan jika mengubah masukannya dari 0 menjadi 1 maka keluarannya berubah setelah beberapa saat (tunda perambatan), sedangkan sinkronus digunakan untuk keadaan, terdiri dari gerbang-gerbang dan flip-flop dan harus meng-clock sistem sebelum berubah.

VHDL menyediakan dua domain yaitu instruksi konkuren dan sekuensial. Sekuensial untuk instruksinya dieksekusi dalam serangkaian urutan yang ditangani proses sedangkan konkuren merupakan sekumpulan instruksi yang terjadi secara simultan dan dapat mempunyai sejumlah proses yang dieksekusi secara konkuren.

FPGA

Field Programmable Gate Array (FPGA) merupakan integrated circuit (IC) digital yang terdiri dari blok-blok logik yang dapat dikonfigurasi sesuai dengan interkoneksi antar blok-blok ini. Porsi “field programmable” dari nama FPGA sesuai dengan fakta bahwa pemrogramannya menempati suatu ruas, yang maksudnya bahwa FPGA dapat dikonfigurasikan dalam suatu laboratorium. FPGA dikenalkan pada tahun 1985. FPGA adalah suatu alternatif untuk implementasi logik digital dalam sistem. Aplikasi FPGA mencakup  berbagai ranah elektronika digital termasuk desain IC, digital signal processing (DSP) dan pengembangan embedded system dan lain-lain. FPGA telah dibuat sebagai sebuah area baru dalam haknya sendiri. Bidang reconfigurable computing (RC) merupakan pengeksploitasian paralelisme yang sesuai sifatnya dan dapat dikonfigurasi ulang, sehingga bidang ini disediakan oleh FPGA dari perangkat keras sampai bagaimana mempercepat algoritma-algoritma perangkat lunak (software) yang dapat diterapkan pada sebuah perangkat keras (hardware).

Post Author: ferrywahyu

My name is Ferry Wahyu Wibowo. I’m interested in the research field of intelligent reconfigurable systems. This field is combination between artificial intelligent and reconfigurable computing. Nama saya Ferry Wahyu Wibowo. Saya tertarik dalam bidang penelitian sistem yang dapat direkonfigurasi cerdas. Bidang ini merupakan kombinasi antara kecerdasan buatan dan komputasi yang dapat direkonfigurasi.

Leave a Reply

Your email address will not be published.