Arquitetura de Computadores

HDLHardware Description Language

Alex Vidigal Bastos

Sumário● O que é HDL?

● Visão Geral● Um pouco de história

● Aplicações● Sistemas Digitais● ASICs● FPGA

● Linguagens● VHDL● Verilog● Outras

● Softwares● Mercado de Trabalho

O que é HDL? – Visão Geral

● Hardware Descritpion Language;● (Linguagem de Descrição de hardware)

● Linguagem forma para descrição de circuitos digitais;

● Maneira rápida de descrever hardware;

● Diferença entre uma linguagem de programação de software: paralelismo;

O que é HDL? – Um pouco de história

● ISP (Instruction Set Processor) e KARL 1977

- Eram mais parecidas com programação de software

- Conseguiam simular, mas não sintetizar

● Verilog 1985

- Padrão industrial

● VHDL

- VHSIC HDL = Very High Speed Integrated Circuit HDL

- Padrão industrial

Aplicacões – Sistemas Digitais

● O que são?

- Circuitos digitais conectados com uma função específica

Exemplos:

- Calculadoras

- Computadores

- etc.

Aplicacões – Sistemas Digitais

● Níveis de abstração

- Transistores e Circuito elétrico;

- Nivel lógico;

Aplicacões – Sistemas Digitais

● Níveis de abstração

- Nível Register Transfer (RT)

Aplicacões – Sistemas Digitais

● Níveis de abstração

- Nível de Sistema

Aplicacões – ASICs● Application Specific Integrated Circuits

- Circuitos integrados criados para um determinado propósito e para determinada situação;

● Muitos ASICs hoje em dia são SoCs completos

Aplicacões – ASICs

● Podem ser usados para desde industrias automotivas até comunicações;

- Exemplo: IC para codificação/decodificação de video;

● Essas tecnologias são desenvolvidas com ajuda da linguagem HDL;

● Caso contrário, seria uma tarefa praticamente impossível criar um sistema digital completo em um curto período de tempo;

Aplicacões – FPGA● Field-programmable gate array

- Circuito Integrado programável;

● É um arduino ?● não.

● É um microcontrolador ?● Não!

● É um processador?● NÃO!

Aplicacões – FPGA

● Como funciona?

- São feitos a partir de milhares de “logic-cells”

Aplicacões – FPGA

●

Aplicacões – FPGA

● Exemplo

Aplicacões – FPGA

● Como programar uma FPGA ?

- Usando a HDL !;● Vantagens

- Facilidade de programar/reprogramar;

- Custo relativamente baixo;● Empresas

- Xilinx;

- Altera;

Aplicacões – FPGA

Xiling Altera

Aplicacões – FPGAAltera DE2 Board

Aplicacões – FPGA●Altera Digital Camera Development Platform

Linguagens

● HDL● VHDL● Verilog● AHDL● MyHDL● Dentre outras;

Linguagens - Outras

● C TO VERILOG- Resultado de estudos academicos da Haifa University- Tenta converter código C para Verilog- É possível tentar on-line no próprio site

http://www.c-to-verilog.com/online.html

Linguagens - Softwares● Altera Quartus II – Windows/Linux

Linguagens - Softwares● Altera ModelSim - Windows/Linux

Linguagens - Softwares

● GHDL + GTKWave [LINUX]

Mercado de Trabalho

● O que pedem?- Conhecimentos em HDL (geralmente VHDL ou Verilog);- Experiência com FPGA;- Conhecimentos em alguma ferramenta tanto

de síntese quanto de teste;- Lógica/Linguagem de programação- Inglês- Entre outras coisas...

Mercado de Trabalho

● Quanto pagam?- O piso salarial é por volta de R$3.000,00- Salarios podem ir até mais de R$15.000,00

Mercado de Trabalho

Quem são “eles” ? (Algumas empresas interessantes)● Ceitec

- Porto Alegre

● Freescale- São Paulo

Exemplo

● http://www.wikipedia.org/● http://www.fpga4fun.com/● http://ghdl.free.fr/● LEE, Weng Fook.● VHDL: coding and logic synthesis with synopsys● ASHENDEN, Peter J.● The student''s guide to VHDL● Slides Tarcísio Fisher

Perguntas

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