hardware - 从常规编程开始使用 HDL

Question

我一直有点想制作自己的微处理器..我读过 How can I make my own microcontroller? .

我多次尝试学习一些 Verilog 和 VHDL。但对于我的一生来说，我就是无法理解语言风格。我有 C/C++/C# 背景，并且已经尝试过使用 Ruby 进行函数式编程(并取得了成功)。

任何人都可以推荐一本从头开始教授 HDL 语言的书籍或在线资源(这样我就可以忘记我的程序思维方式)

此外，我无法准确地理解如何模拟 HDL 程序。没有什么比打印或硬件中的东西更好的了，那么在没有 FPGA 的情况下测试程序的最佳方法是什么(不过我有时会订购其中一种!)。模拟具体是如何工作的？

基本上，我只是需要有人帮助我了解 HDL 及其模拟。

Answer 1

请记住，HDL 旨在对硬件进行建模。有了硬件，一切都会立即发生。我所说的硬件是指以某种方式连接到其他逻辑门的输入和输出的逻辑门的集合。这本质上就是 FPGA 或 ASIC(在 FPGA 中，这些连接是可编程的)。摆动输入，效果会通过逻辑门链产生涟漪 - 将每个逻辑门视为一个不断评估其输入的小型处理器。

因此，在 HDL 中，您需要考虑的第一件事是所有分配都是同时发生的。事情发生在“正常”意义上的唯一位置(在常规编程语言中，一条语句紧随另一条语句)是在进程 block 内部(在 VHDL 中，或在 Verilog 中的 Always block )。但随后您必须意识到所有进程 block (或 Verilog 中的始终 block )也在同时执行。

HDL 只是尝试对硬件的并发性进行建模。

至于试图向软件开发人员教授 HDL 的书籍......我认为没有。大多数针对硬件工程师。

您提到您已经完成了一些 Ruby 编程。如果您想使用 Ruby 编写的 HDL，您可以尝试 RHDL:http://rhdl.rubyforge.org/基本的 HDL 概念已经存在，它看起来很像 VHDL，但它是 Ruby，因此您可以对内部结构进行更多实验。您可以编写模型然后模拟它们。其中包含一些示例。