FPGA入门_2.Verilog语言和Vivado软件对电路的不同层次描述

HDL (Hardware Description Language)，硬件描述语言。是一种以计算机程序语言来描述硬件电路的语言。设计电路时，如果不借助EDA工具，那仅仅电路绘图就是难以想象的工作量。

而HDL语言的发展中，最终Verilog和VHDL两种成为了主流。Verilog基于C语言开发，基本语法和C语言基本没有差别，学习过C/C++的人可以很容易上手。重要的是思维模式的转变，在写Verilog时，更重要的是脑海中有代码背后实际的电路器件和结构，这样才能真正的用好FPGA。

以下以二选一多路器选择器，利用Verilog描述该器件功能，然后使用Vivado软件对HDL语言所描述的电路综合、逻辑仿真等后续过程。

1. Verilog程序语言描述

Verilog HDL描述二选一多路的逻辑功能，2个输入端a和b，1个输出端out，一个片选信号sl。当sl为低电平时，输出信号为a路；当sl为高电平时，输出信号为b路。

2. RTL Elaboration

经过Vivado软件转化后，会将软件描述转化为RTL级描述，如下图所示。

3. Testbench 文件

编写testbench测试文件，验证电路静态逻辑的正确性。
逻辑仿真结果，sl = 1，out = b;
逻辑仿真结果，sl = 1，out = a;

4. Synthesis Diagram

RTL级电路综合后，会给出门级电路，此时就可以配置FPGA相应的IO引脚，将门级逻辑电路映射到FPGA的物理引脚上。

Vivado软件的具体使用及工程新建，可参考Xilinx Vivado数字设计权威指南的第四章。

相关学习资料推荐：
[1] Verilog语言：Verilog数字系统设计教程，夏宇闻 编著。
[2] Vivado软件：Xilinx Vivado数字设计权威指南，何宾 编著。
[3] 数字电路及Vivado软件课程：EDA原理及应用，何宾 主讲。
https://www.icourse163.org/course/BUCT-1003369008

最后

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