FPGA开发语言的选择

ZYNQ 2023-10-17 843

ZYNQ

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描述


	

		

			 

	
		今天平头哥来和大家伙聊聊FPGA开发语言的事。对于FPGA入门者来说，选择用哪种开发语言或许也是一个让人苦恼的问题，目前开发FPGA的手段越来越多，这个后面再聊，先来说说对于RTL开发来说最古老的开发语言也就是VHDL和verilog了。VHDL和Verilog历史
		 
		 

		VHDL的 英 文 全 名 是 Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware DescriptionLanguage，诞生于 1982 年。1987 年底，VHDL 被 IEEE 和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自 IEEE 公布了 VHDL 的标准版本 IEEE-1076（简称 87 版）之后，各 EDA 公司相继推出了自己的 VHDL 设计环境，或宣布自己的设计工具可以提供 VHDL 接口。此后 VHDL 在电子设计领域逐步取代了原有的各种非标准硬件描述语言。1993 年，IEEE 对 VHDL 进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展 VHDL 的内容，并公布了新版本的 VHDL，即 IEEE 标准的 1076-1993版本（简称 93 版）。现在，VHDL 和 Verilog HDL 作为 IEEE 的工业标准硬件描述语言，在电子工程领域已成为事实上的通用硬件描述语言。

	
		VHDL 在语言形式、描述风格和句法上与一般的计算机高级语言十分相似。VHDL 的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件、一个电路模块或一个系统）分成外部和内部两部分。
		外部也可称为可视部分，它描述了此模块的端口，而内部可称为不可视部分，它涉及到实体的功能实现和算法完成。在对一个设计实体定义了外部端口后，一旦其内部开发完成，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL 系统设计的基本点。

		一般的 VHDL 程序可以由实体（Entity）、结构体（Architecture）、配置（Configuration）、程序包和程序包体（Package）以及库（Library）5 个部分组成，它们是 VHDL 程序的设计单元。

	

		其中实体、配置和程序包属于初级设计单元，主要的功能是进行端口、行为、函数等的定义。结构体和程序包体是次级设计单元，包含了所有行为以及函数的实现代码。其中，程序包和程序包体又属于公用设计单元，即它们是被其他程序模块调用的。库则是一批程序包的集合。

	

		Verilog是由Gateway设计自动化公司的工程师于1983年末创立的。当时Gateway设计自动化公司还叫做自动集成设计系统（Automated Integrated Design Systems），1985年公司将名字改成了前者。该公司的菲尔·莫比（Phil Moorby）完成了Verilog的主要设计工作。1990年，Gateway设计自动化被Cadence公司收购。

	

		1990年代初，开放Verilog国际（Open Verilog International, OVI）组织（即现在的Accellera）成立，Verilog面向公有领域开放。1992年，该组织寻求将Verilog纳入电气电子工程师学会标准 。最终，Verilog成为了电气电子工程师学会1364-1995标准，即通常所说的Verilog-95。

	

		设计人员在使用这个版本的Verilog的过程中发现了一些可改进之处。为了解决用户在使用此版本Verilog过程中反映的问题，Verilog进行了修正和扩展，这部分内容后来再次被提交给电气电子工程师学会。这个扩展后的版本后来成为了电气电子工程师学会1364-2001标准，即通常所说的Verilog-2001。Verilog-2001是对Verilog-95的一个重大改进版本，它具备一些新的实用功能，例如敏感列表、多维数组、生成语句块、命名端口连接等。目前，Verilog-2001是Verilog的最主流版本，被大多数商业电子设计自动化软件包支持。

	

		1995年，IEEE 制定了 Verilog HDL 的第一个国际标准，即 IEEE Std 1364-1995，也称之为 Verilog 1.0。

	

		2001 年，IEEE 发布 Verilog 第二个标准（Verilog 2.0），即 IEEE Std 1364-2001, 简称为 Verilog-2001 标准。

	

		VHDL和Verilog的区别

	

		      原文链接：例说Verilog和VHDL的区别，助你选择适合自己的硬件描述语言 

	

		       HDL 建模能力：Verilog与VHDL

	
		首先，让我们讨论一下 Verilog 和 VHDL 的硬件建模能力，因为它们都是用于建模硬件的硬件描述语言。下图显示了 Verilog 和 VHDL 在硬件抽象行为级别方面的 HDL 建模能力。

		vhdl

	

		图形来源：Douglas J. Smith，“VHDL 和 Verilog 比较和对比加上 用 VHDL、Verilog 和 C 编写的建模示例”

	

		低级建模

	
		如上图所示，Verilog 和 VHDL 都能够对硬件进行建模。但是，在底层硬件建模方面，Verilog优于VHDL。这是合理的，因为 Verilog 最初是为建模和模拟逻辑门而创建的。事实上，Verilog 具有内置原语或低级逻辑门，因此设计人员可以在 Verilog 代码中实例化原语，而 VHDL 则没有。

		Verilog 的门基元：and、nand、or、nor、xor、xnor、buf、not、bufif0、notif0、bufif1、notif1、pullup、pulldown。 Verilog 的开关原语：pmos、nmos、rpmos、rnmos、cmos、rcmos、tran、rtran、tranif0、rtranif0、tranif1、rtranif1。

	
		更重要的是，Verilog 支持用户定义基元 (UDP)，因此设计人员可以定义自己的单元基元。此功能对于 ASIC 设计人员来说尤其必要。以下是有关如何在 Verilog 代码中实例化门基元的 Verilog 示例：
or #5 u1(x,y,z);
and #10 u2(i1,i2,i3);
ADC_CIRCUIT u3(in1,out1,out2,clock); 
// ADC_CIRCUIT is an User-Defined Primitive for 
// Analog to Digital Converter for example.


	

		 

	
		Verilog 中一些低级内置门基元的 VHDL 等效项可以通过使用逻辑运算符如 NOT、AND、NAND、OR、NOR、XOR、XNOR 来实现。下面是 Verilog 门基元的 VHDL 等效代码示例：
or u1(x,y,z); in Verilog <=> x <= y OR z; in VHDL
and u2(i1,i2,i3); (Verilog) <=> i3 <= i2 AND i3; in VHDL


	

		 

	
		为了支持 Verilog 中的 UDP 功能，VITAL（VHDL Initiative Towards ASIC Libraries-VHDL 面向 ASIC 库的倡议）问世，使 ASIC 设计人员能够在符合 VITAL 的 VHDL 中创建自己的单元基元或 ASIC 库，如上图所示。尽管如此，VHDL 仍然可能无法实现 Verilog 对低级硬件建模的支持。因此，如果我是 ASIC 设计师，我会更喜欢 Verilog 而不是 VHDL。

		高级建模

	
		另一方面，如上述图表所示，VHDL 在高级硬件建模方面优于 Verilog。与 Verilog 相比，VHDL 为高级硬件建模提供了更多功能和构造。以下是在比较 VHDL 和 Verilog 时支持高级硬件建模的主要不同功能：
  • 
			
    
				VHDL 中的用户定义数据类型
    
		
    • 
	

		Verilog 的数据类型非常简单，都是用 Verilog 语言定义的（用户不能在 Verilog 中定义自己的数据类型）。Verilog 有两种主要的数据类型，包括 net 数据类型（用于将组件连接在一起，例如wire（最流行）、wor、wand、tri、trior 等）和变量数据类型（用于临时存储，例如reg（最流行），整数、时间、实数和实时）。VHDL支持许多不同的数据类型，包括预定义的 VHDL 数据类型和用户定义的数据类型。预定义的 VHDL 数据类型包括位、位向量、字符串、时间、布尔值、字符和数字（实数或整数）。VHDL 允许设计人员根据预定义的 VHDL 数据类型定义不同的类型；对于可能使用许多不同数据类型的复杂和高级系统来说，这是一个很好的功能。以下是用于定义新数据类型的示例 VHDL 代码：
type int_8bit is range 0 to 255 -- define 8-bit unsigned numbers
signal i : int_8bit;
type state_FSM is (Idle, start, calculate , finish, delay) 
-- define symbolic states to represent FSM states.
signal current_state, next_state: state_FSM;


	

		 

	

		VHDL 中的设计重用包

	
		VHDL 中的包通常用于数据类型和子程序的声明。VHDL 包中声明的子程序或数据类型可用于许多不同的实体或体系结构。例如：
package fsm_type is 
type FSM_states is (IDLE, TRANSMIT, RECEIVE, STOP);
end package
-- to use the FSM_states type in an entity or architecture
-- use the following statement on top of the entity
use work.fsm_type.all
entity example is


	

		 

	
		Verilog 中没有包定义。与 VHDL 包最接近的 Verilog 等效项是`include Verilog 编译器指令。函数或定义可以单独保存在另一个文件中，然后通过使用`include指令在模块中使用它。下面是一个 Verilog 示例代码：
// Below is the content of "VerilogVsVHDL.h" file
`define INPUT_VERILOG "./test_VerilogvsVHDL.hex" // Input file name 
`define OUTPUT_VHDL "VHDL.bmp" // Output file name 
`define VERILOG_VHDL_DIFFERENCE

// Then call it in every single module that you want to use the definition above
`include "VerilogVsVHDL.h"


	

		 

	
  • 
			
    
				VHDL 中的配置语句
    
		
    • 
	

		一个 VHDL 设计可以为一个实体获得许多具有不同体系结构的设计实体。配置语句将确切的设计实体与设计中的组件实例相关联。当实体中有多个架构时，配置语句会继续指定所需的设计架构分配给实体以进行综合或仿真。当 VHDL 设计人员需要管理大型高级设计时，此功能非常有用。以下是配置语句的 VHDL 示例代码：
entity BUF is
 generic (DELAY : TIME := 10 ns);
 port ( BUF_IN : in BIT; BUF_OUT : out BIT);
end BUF;
-- The first design architecture for BUF 
architecture STRUCT_BUF1 of BUF is
signal temp: bit;
begin
  BUF_OUT <= not temp after DELAY;
  temp <= not BUF_IN after DELAY;
end STRUCT_BUF1;
-- The second design architecture for BUF 
architecture STRUCT_BUF2 of BUF is
begin
  BUF_OUT <= BUF_IN after 2*DELAY;;
end STRUCT_BUF2;
-- Testbench to simulate BUF entity 
entity BUF_TESTBENCH is 
end BUF_TESTBENCH;
architecture STRUCT_BUF_TEST of BUF_TESTBENCH is
signal TEST1, TEST2 : BIT := '1';
-- BUF_COMP component declaration:
component BUF_COMP is
 generic (TIME_DELAY : TIME);
 port ( IN1 : in BIT; OUT1 : out BIT );
end component;
begin
  -- instantiation of BUF_COMP component:
  DUT:BUF_COMP generic map (10 ns) port map (TEST1,TEST2);
end STRUCT_BUF_TEST;
-- Configuration specify the design entity and architecture
-- for the DUT component instance in the testbench above
configuration CONFIG_BUF of TEST_BUF is
-- Associate BUF_COMP component instance to BUF design entity
-- and STRUCT_BUF1 design architecture for simulation 
for STRUCT_BUF_TEST 
 for DUT : BUF_COMP 
 use entity WORK.BUF (STRUCT_BUF1)
 generic map (DELAY => TIME_DELAY)
 port map (BUF_IN => IN1, BUF_OUT => OUT1);
 end for;
end for ;
end CONFIG_BUF;

	

		 

	

		Verilog-2001 中还添加了配置块。

	
  • 
			
    
				VHDL 中的库管理
    
		
    • 
	

		同时查看 Verilog 和 VHDL 代码时，最明显的区别是 Verilog 没有库管理，而 VHDL 在代码顶部包含设计库。VHDL 库包含已编译的架构、实体、包和配置。此功能在管理大型设计结构时非常有用。上面已经给出了 VHDL 中的包和配置示例。以下是 VHDL 中库管理的 VHDL 示例代码：
-- library management in VHDL
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.numeric_std.all;
use work.clock_div.all;

	

		 

	简而言之，VHDL 在高级硬件建模方面比 Verilog 更好。由于 FPGA 设计流程不需要低级硬件建模，如果我是 FPGA 设计师，我更喜欢 VHDL 而不是 Verilog。
		值得一提的是，SystemVerilog 的创建是为了通过将 VHDL 中的高级功能和结构添加到 Verilog 中进行验证来增强 Verilog 语言在高级建模中的弱点。SystemVerilog 现在广泛用于 IC 验证。

		冗长（Verboseness:）：Verilog 与 VHDL

	
  • 
			
    
				VHDL 是强类型的vs Verilog 是松散类型的
    
		
    • 
	

		VHDL 是一种非常强类型的硬件描述语言，因此必须使用匹配和定义的数据类型正确编写 VHDL 代码。这意味着如果在 VHDL 中分配时混合数据类型或不匹配信号，将会出现编译错误。另一方面，Verilog 是一种松散类型的语言。在 Verilog 中，您可以在分配时混合数据类型或不匹配信号。下面是不匹配信号的 VHDL 示例代码：
signal test_reg1:  std_logic_vector(3 downto 0); 
signal test_reg2:  std_logic_vector(7 downto 0); 
test_reg2 <= test_reg1;
-- You cannot assign a 4-bit signal to an 8-bit signal 
-- in VHDL, it will introduce a syntax error below:
-- Width mismatch. Expected width 8, Actual width is 4 
-- for dimension 1 of test_reg1.

	

		 

	
		编译上面的VHDL代码时，会出现语法错误“ Width mismatch. Expected width 8, Actual width is 4 ”。如果将VHDL代码改为“ test_reg2 <= "0000"&test_reg1; "匹配位宽，则不会出现语法错误。

		如果在 Verilog 中将 4 位信号分配给 8 位信号会怎样？
 wire [3:0] test1;
 wire [7:0] test2;
  // In Verilog, you can assign 4-bit signal to 8-bit signal.
 assign test2 = test1;
  // there will be no syntax error during synthesis

	

		 

	
		当您将 4 位信号分配给 8 位信号时，Verilog 编译器不会引入语法错误。在 Verilog 中，不同位宽的信号可以相互分配。Verilog 编译器将使源信号的宽度适应目标信号的宽度。未使用的位将在综合期间进行优化。

		下面是在分配信号时混合数据类型的另一个 VHDL 示例：
signal test1: std_logic_vector(7 downto 0);
signal test2: integer;
test2 <= test1;
-- Syntax Error: type of test2 is incompatile with type of test1

	

		 

	
		上面的 VHDL 代码会引入一个语法错误“ （type of test2 is incompatible with type of test1）test2 的类型与 test1 的类型不兼容”。你必须转换test1的 分配之前整数数据类型TEST1到TEST2如下：
library IEEE;
USE ieee.numeric_std.ALL;
signal test1: std_logic_vector(3 downto 0);
signal test2: integer;
-- Use IEEE.NUMBERIC_STD.ALL Library for this conversion
test2 <= to_integer(unsigned(test1));
-- No syntax errors this time

	

		 

	
		另一方面，Verilog 在分配时混合数据类型时没有问题。以下是一个 Verilog 示例：
reg [3:0] test1;
 integer test2;
 always @(test1) begin
   test2 = test1;
 end
         // NO syntax errors when compiling

	

		 

	
		当您将具有reg数据类型的信号分配给具有不同数据类型（如integer ）的另一个信号时， Verilog 编译器不会像在 VHDL 中那样引入语法错误。
  • 
			
    
				VHDL 复杂数据类型与 Verilog 简单数据类型
    
		
    • 
	

		如上所述，VHDL 有许多不同的复杂数据类型，用户还可以定义许多其他复杂数据类型。这也使得 VHDL 比 Verilog 更冗长，因为 Verilog 只有 2 种主要数据类型，并且 Verilog 中不允许用户定义的数据类型。换句话说，为了对同一电路建模，VHDL 代码通常比 Verilog 代码更冗长、更长，因为 VHDL 的强类型，我们需要在不同的复杂数据类型之间执行转换。它可以是优点也可以是缺点。事实上，当您在 VHDL 代码中分配错误的内容时，VHDL 编译器更有可能引入语法错误。当您成功编译 VHDL 代码时，与 Verilog 相比，您的 VHDL 代码更有可能正常工作。另一方面，Verilog 是松散类型的，更简洁，更简单。但是编译成功后，很有可能你的Verilog代码中仍然存在错误。下面是另一个使 VHDL 比 Verilog 更冗长的示例代码：
-- VHDL code for ALU 
process(SEL,ABUS,BBUS,tmp1,tmp2)
begin 
case(SEL) is
 when "0000" =>  ALUOUT <= tmp1; -- ADD
 when "0001" =>  ALUOUT <= tmp2;-- SUB 
 when "0010" =>  ALUOUT <= BBUS; -- AND
 when others => ALUOUT <= ABUS; 
 end case;
end process;
// Verilog equivalent to VHDL ALU 
assign ALUOUT=(SEL==0)?tmp1:((SEL==1)?tmp2:((SEL==2)?BBUS:ABUS));


	

		 

	
		VHDL 中的 if else、when/else、with/select 语句可以在 Verilog 中使用条件运算符 (?) 表达得更简洁，如上例所示。

		Verilog 和 VHDL 之间的其他区别：

	
  • 
			
    
				Verilog 类似于C 编程语言，而 VHDL 类似于Ada或 Pascal 编程语言
    
		
    • 
		
  • 
			
    
				Verilog 区分大小写，而 VHDL 不区分大小写。这意味着DAta1和Data1在Verilog中是两个不同的信号，但在VHDL中是相同的信号。在 Verilog 中，要在模块中使用组件实例，您只需在模块中使用正确的端口映射对其进行实例化。在VHDL中，在实例化实例之前，如果您使用旧的实例化语句作为以下示例，则通常需要将组件声明为架构或包中。在 VHDL-93 中，您可以像这样直接实例化实体：“ Label_name: entity work.component_name port map (port list) ;”。
    
		
    • 
	

		例如，要在 VHDL 中实例化实体 clk_div，将在体系结构代码中添加一个组件声明，如下所示：

	
architecture Behavioral of digital_clock is
-- component declaration before instantiation below
component clk_div
port (
 clk_50: in std_logic;
 clk_1s : out std_logic
 );
end component;
signal clk, clk_1s: std_logic;
begin
-- component instantiation
create_1s_clock: clk_div port map (clk_50 => clk, clk_1s => clk_1s); 
end


	

		 

	

		或者在包中声明组件以供重用：

	
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
package clock_div_pack is 
component clk_div is
 port (
         clk_50: in std_logic;
         clk_1s : out std_logic
 );
end component clk_div;
end package;
-- Declare the component in a separate package and 
-- reuse by using the following statement:
use work.clock_div_pack.all;
entity clock is
end clock;
architecture Behavioral of clock is
signal clk, clk_1s: std_logic;
begin
create_1s_clock: clk_div port map (clk_50 => clk, clk_1s => clk_1s); 
end


	

		 

	

		在 VHDL-93 中直接实例化实体的示例代码：

	
create_1s_clock: entity work.clk_div port map (clk_50 => clk, clk_1s => clk_1s);

	

		 

	
  • 
			
    
				Verilog 具有编译器指令，例如`timescale （声明时间单位和延迟精度）、`define （将文本字符串声明为宏名称）、`ifdef、ifndef `else `elseif `endif（条件编译）、`include（包括一个可以包含函数或其他声明的文件）等。VHDL 没有编译器指令。
    
		
    • 
		
  • 
			
    
				VHDL 支持枚举和记录数据类型，允许用户为一种数据类型定义多个信号。Verilog 不支持枚举和记录类型。下面是枚举和记录类型的 VHDL 代码：
    
		
    • 
	
type FSM is (IDLE, TEST, VERILOGvsVHDL, STOP, FPGA4student);
-- enumerated type
type int_4 is range 0 to 15;
-- record tye in VHDL
type record_example is record
 data1: integer;
 data2: int_4;
 data3: FSM;
end record;

	

		 

	

		等等。

	
		尽管 Verilog 和 VHDL 之间存在差异，但它们是两种最流行的硬件描述语言。如果可以，最好同时学习它们。重要的是要记住，在编码时始终考虑逻辑门或硬件以开发硬件编码思维，而在使用 Verilog 和 VHDL 编码时忘记软件编程思维，这一点非常重要。

		详细对比 表格：

	

		表格转自：Verilog HDL和VHDL的区别

	

		作者：比特波特

	

		VHDL 与 VerilogHDL 的不同点

	

					序号
				
					区别之处
				
					VHDL
				
					Verilog
			

					1
				
					文件的扩展名不一样
				
					.vhd
				
					.v
			

					2
				
					结构不一样
				
					包含库、实体、结构体。

					ENTITY 实体名 IS PORT(端口说明) END 实体名 ;ARCHITECTURE 结构体名 OF 实体名 IS 说明部分BEGIN 赋值语句/ 元件语句/ 进程语句 END 结构体名 ;		
				
					模块结构 (module… endmodule)

					module 模块名 (端口列表) ; 输入/输出端口说明; 变量类型说明;assign 语句 (连续赋值语句) ；元件例化语句；always@(敏感列表)begin …end endmodule其中assign语句、元件例化语句、always语句的顺序可以更换		
			

					3
				
					对库文件的要求不一样
				
					须有相应的库或程序包支持，实体间调用子程序，需要将子程序打成程序包
				
					没有专门的库文件 (只有基本门的库)，模块可以通过例化直接调用，不需要打成程序包
			

					4
				
					端口定义的地方不一样
				
					实体中定义
				
					module的模块名后面先列出端口列表，再在模块中用input,output等定义
			

					5
				
					端口定义方式不一样
				
					端口名(端口名,端口名) : 方向 数据类型名(Default Value) ;

					例如：Q1 : IN Std_Logic_Vector(31 DOWNTO 0) ;		
				
					端口类型 端口1,端口2,端口3,…;

					例如：inout [31:0]Q;		
			

					6
				
					端口定义类型不一样
				
					有IN, OUT, INOUT, BTFFER 四种
				
					有input ,output, inout 三种
			

					7
				
					内部信号(SIGNAL)声明不一样
				
					在结构体中声明，有些局部变量还可在进程中声明
				
					在端口定义后进行声明内部变量
			

					8
				
					标识符规则不一样
				
					不区分大小写
				
					区分大小写
			

					9
				
					关键词要求不一样
				
					允许大小写混写

					例如：EnTity		
				
					关键词必须小写
			

					10
				
					常量定义的关键词和格式表示不一样
				
					CONSTANT 常量名:数据类型 :=数值;
				
					parameter 常量名1 = 数值1, 常量名2 = 数值2,…,常量名n = 数值n;
			

					11
				
					常量表示不一样
				
					用双引号.

					例如：B"011100"		
				
					<位宽>’<进制符号><数字>

					例如：8’b10110011		
			

					12
				
					数组定义方式不一样
				
					定义4位数组A：

					A(3 DOWNTO 0 ) 或者A(0 TO 3)		
				
					定义4位数组A：

					A[3:0] 或者A[0:3]		
			

					13
				
					下标名表示不一样
				
					用小括号表示，

					例如：a(0)		
				
					用中括号表示，

					例如：a[0]		
			

					14
				
					数据对象不一样，且二者变量的含义不一样
				
					常量，变量，信号.

					变量是一个局部量，只能在进程和子程序中使用。变量的赋值是一种理想化的数据传输，是立即发生，不存在任何延时的行为。信号是描述硬件系统的基本数据对象，它类似于连接线。信号可以作为设计实体中并行语句模块间的信息交流通道。数据对象没有默认		
				
					常量，变量

					变量是在程序运行时其值可以改变的量。变量默认为wire型		
			

					15
				
					数据默认值
				
					默认值为本类型的最小非负值(某个类型的范围是以0为对称的)
				
					wire类型默认值为 z, reg类型默认值为x ;
			

					16
				
					变量定义的格式不一样
				
					VARIABLE 变量名:数据类型 :=初始值

					例如:VARIABLE k:Integer RANGE 0 TO 7;		
				
					数据类型 [位宽] 变量1,变量2,…,变量n;
			

					17
				
					数据类型不一样
				
					布尔(BOOLEAN)、位(BIT)、位矢量(BIT_VECTOR)、标准逻辑位(STD_LOGIC)、标准逻辑矢量(STD_LOGIC_VECTOR)。

					VHDL的数据类型比较复杂。		
				
					wire,tri,reg,interger,real,time型，主要是wire和reg型，比较简单。
			

					18
				
					赋值不一样
				
					按数据对象赋值分，变量赋值使用“:=”,信号赋值使用"<="
				
					按语句的执行情况分，assign语句和阻塞语句用“=”赋值，非阻塞语句用“<=”
			

					19
				
					赋值要求不一样
				
					强类型语言，赋值两边的赋值目标和表达式的数据类型必须一样。不同类型和宽度的数据之间不能运算和赋值，需要调用包来完成转换；

					例如：A:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)B:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)C:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) 则C<=A OR B;会出错		
				
					不是强类型语言，可以自动完成不同类型数据的运算和赋值；

					例如：input [2:0]a;input [2:0]b;output [3:0]c; assign c=a&b;不会出错		
			

					20
				
					操作符不一样
				
					逻辑操作符(Logica Operator)、关系操作符(Relationa Operator)、算术操作符(Arithmetic Operator)、符号操作符(Sign Operator)，没有缩减操作符，没有三目的条件操作符
				
					操作符比较丰富，有算数操作符，逻辑操作符，位运算、关系操作符，等式操作符，缩减操作符，转移操作符，条件操作符，位并接操作符
			

					21
				
					条件中，等于判断符号不一样
				
					等于= ; 不等于 /=
				
					等于（= =）或全等（= = =）

					不等于（！=）或不全等（！= =）		
			

					22
				
					逻辑操作符不一样
				
					AND, NAND, NOT, OR, NOR, XNOR, XOR等

					该逻辑操作符运算结果跟Verilog HDL的位运算一样		
				
					&&(逻辑与), || (逻辑或), !(逻辑非), ~ (按位取反), &(按位与), |(按位或), ^(按位异或), ^~ 或~ ^(按位同或)
			

					23
				
					移位操作符不一样
				
					除了逻辑左移SLL、逻辑右移SRL之外，还有算数左移SLA、算数右移SRA、循环左移ROL、循环右移ROR。其中逻辑左移SLL、逻辑右移SRL与Verilog HDL的左移<<, 右移>>一致
				
					只有逻辑左移<< 和逻辑右移>>，没有算数左移、算数右移、循环左移、循环右移。
			

					24
				
					并置操作符不一样
				
					用&并置，

					例如：a&b		
				
					用{ }并置，

					例如：{a, b}		
			

					25
				
					并行赋值语句不一样
				
					信号赋值语句 (直接赋值、条件赋值、选择赋值)
				
					assign语句 (连续赋值) 只对wire型
			

					26
				
					顺序语句不一样
				
					信号赋值

					变量赋值(变量赋值只能在进程和子进程中进行)		
				
					阻塞语句

					非阻塞语句		
			

					27
				
					并行语句中的进程语句不一样
				
					PROCESS(敏感列表)

					BEGIN顺序语句；END PROCESS;		
				
					always@ (敏感列表)

					begin顺序语句；end		
			

					28
				
					条件判断语句if的格式不一样
				
					IF 条件1 THEN

					顺序描述语句;ELSIF 条件2 THEN顺序描述语句;…ELSE 顺序描述语句；END IF;		
				
					if (条件1)

					顺序描述语句; else if (条件2) 顺序描述语句;…else 顺序描述语句;		
			

					29
				
					条件控制语句case的格式不一样
				
					CASE 表达式 IS

					WHEN 条件表达式1 => 顺序描述语句; WHEN 条件表达式2 => 顺序描述语句; WHEN 条件表达式3 => 顺序描述语句; … WHEN 条件表达式n => 顺序描述语句;END CASE如果没有列举出CASE和IS之间的表达式的全部取值，则WHEN OTHERS =>必不可少		
				
					case (表达式)

					选择值1:语句1; 选择值2:语句2; 选择值3:语句3; … 选择值n:语句n; default:语句n+1;endcasedefault没有，不会出现语法错误，但逻辑有可能产生错误		
			

					30
				
					case语句的应用范围也不一样
				
					在CASE语句中，条件表达式是没有优先级的，如优先级编码器可以用IF语句进行描述，但不可以使用CASE语句描述
				
					除了case以外，还有相关的casex和casez语句，如用casex可以实现优先编码器
			

					31
				
					循环控制语句不一样
				
					循环控制语句有：FOR_LOOP循环语句、WHILE_LOOP循环语句、NEXT语句、EXIT语句
				
					for语句、repeat语句、while语句、和forever语句
			

					32
				
					for循环控制语句格式不一样
				
					[标号:] FOR 循环变量 IN 循环次数范围

					LOOP 顺序语句 END LOOP [标号];		
				
					for(循环指针=初值; 循环指针<终值; 循环指针=循环指针+步长值)

					begin 顺序语句; … end		
			

					33
				
					for循环中的循环变量存在区别
				
					循环变量不需要定义
				
					循环指针需要定义
			

					34
				
					while语句格式不一样
				
					[标号:] WHILE 条件 LOOP

					顺序描述语句; END LOOP [标号];在循环体内，必须包含条件式中判别变量的赋值语句。		
				
					while(循环执行条件表达式)

					begin 重复执行语句; 修改循环条件语句; end		
			

					35
				
					元件例化不一样
				
					COMPONENT 元件名 IS

					GENERIC 说明;PORT 说明;END COMPONENT 元件名;		
				
					设计模块名 <例化电路名> (端口列表) ;
			

					36
				
					时钟定义不一样
				
					时钟列在PROCESS的敏感列表中，如若上升沿有效，则

					PROCESS(clk)BEGINIF (clk’EVENT AND clk=‘1’) THEN…END PROCESS;		
				
					在always结构中，上升沿直接体现在always的敏感列表中。如

					always@ (posedge clk)begin…end		
			

					37
				
					时钟边沿定义方式不一样
				
					上升沿(clk’EVENT AND clk=‘1’)

					下降沿(clk’EVENT AND clk=‘0’)		
				
					上升沿posedge clk

					下降沿negedge clk		
			

					38
				
					生成重复结构的能力不同
				
					有生成语句(GENERATE)生成由大量相同单元构成的模块，格式为：

					[标号:] FOR 循环变量 IN 取值范围GENERATE[说明部分]BEGIN[并行语句]; - -元件例化语句，以重复产生并行元件。END GENERATE [标号];或者IF 条件 GENERATE[说明部分]BEGIN[并行语句]END GENERATE [标号];		
				
					没有对应的生成语句，有相近的实例数组，格式为:

					<模块名字> <实例名字> <范围> (<端口>);		
			

					39
				
					子程序不一样
				
					procedure和function
				
					task 和 function
			

					40
				
					注释方法不一样
				
					用- -引导注释信息
				
					用//或/*…*/注释
			
上面借用别人的文章说了那么多，平头哥提个简单的建议，对于FPGA开发者来说，至少熟练掌握一种RTL开发语言，有C语言基础的建议选择Verilog，追求严谨的选择VHDL，不管选择哪种语言，都没有本质上的优劣之分，更不要有语言鄙视链的想法，其他高级开发语言我们后面再聊。

		 

	
		 


                                         
                    
                    
                


                
                
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