2.VHDL简介
2.1硬件描述语言
硬件描述语言（HDL），时一种流行的设计模型。 其中，VHDL和Verilog是比较流行的两种HDL语言。 而现在，我主要介绍VHDL。
VHDL是用来描述的数字系统的行为和结构的一种硬件描述语言。VHDL是一种通用的HDL描述。它可用于模拟和描述各种各样的数字系统，而这些系统可以是几个门电路也可以是很复杂的集成电路。 VHDL最初是由美国国防部（DoD）的资助下开发的，是数字系统指定的统一的方法。 当时开发VHDL语言，主要目的是有一个机制来清晰地描述和记录硬件。然而，从顶层描述综合硬件并不是原来的目的之一。自从 VHDL语言成为电气工程师学会（IEEE）标准，它就被广泛应用于工业。 IEEE于1987年创建标准的VHDL（VHDL-87），后来在1993年修改了标准（VHDL-93）。 在2000年和2002年，IEEE又分别进一步修改标准。 VHDL可以从几个不同的层次描述数字系统——行为层次，数据流层次和结构层次。 例如，若知道加法器的功能，二进制加法器则可以进行行为描述，且这种描述不需要任何元器件细节。其次，通过给定加法器的逻辑方程，二进制加法器可以进行数据流描述。 最后，若说明组成加法器的各个门电路之间的联系，二进制加法器则可以进行层次描述。 VHDL是自上而下的设计方法。首先，系统在顶层被设定，并利用仿真器对其测试。然后，系统在这个层次调试，使设计逐步完善，最终导致结构描述与实际的硬件实现紧密联系。 VHDL设计技术独立。 如果一个用VHDL语言描述的设计，被目前的技术所实现。同时，它可作为某些未来技术的起点。 虽然，人们最初设想VHDL作为一种记录硬件的语言，但是，目前大多数VHDL可用于模拟和逻辑合成。
Verilog是另一种流行的HDL。它被工厂发展和美国国防部资助发明VHDL在相近的时间。在1984年， Verilog作为一种具有专利的硬件描述语言被网关设计自动化所介绍。1988年，发明了Verilog综合工具。而在1995年，Verilog正式成为IEEE标准语言。 VHDL的语法根源是ADA，而Verilog的语法根源是C语言。ADA是一种通用编程语言，也由美国国防部主编。 Verilog因为与C相似，所以一些人认为其更容易学习。 但是，很多人觉得VHDL能够更好地支持大型系统的设计和记录。 VHDL和Verilog都享受市场份额的一半.两种语言都可以相对容易地完成大多数数字化设计的要求。 一般来说，公司会继续使用其以前使用的语言，因此，Verilog的用户继续使用Verilog，VHDL用户继续使用VHDL。 如果你知道这些语言之一，它是不难转换成其他语言的。
最近，也有人致力于系统设计语言，如系统Handel-C语言，C语言，和系统Verilog。
系统C作为到C++的扩展。这些语言主要目标是在顶层抽象描述大型数字系统。 它们主要用于验证和确认。 当一个大型系统的不同部分由不同的团队设计时，一个团队可以使用正在被其他团队设计的模块的行为级描述。大型系统的设计过程中使用系统级仿真语言。 2.2学习语言
当你学习一门新的语言，无论它是一个通用交流语言，如英语，汉语等，或是电脑
语言如C语言，或是特定功能语言如VHDL语言，你都会遇到一些挑战。 当它不是你的第一种语言时，你通常会把它和你知道的一种语言进行比较。学习VHDL语言也是如此，如果你已经知道了另一种硬件描述语言，你可以用它和VHDL语言进行比较。但是，你在与C语言进行比较时，要十分小心.。VHDL和Verilog与一些语言如C语言有着很不同的目的，拿它和C语言进行比较不是有意义的事情。
当一个人学习一种新的语言时，需要学习新语言的字母，词汇，语法，语法规则和语义的语言描述。 学习VHDL的过程中没有太大的不同。 一个人需要学习字母表，词汇，词汇的语言元素，语法（语法和规则），语义（意义的描述）。 VHDL-87使用ASCII字符集，而VHDL-93允许使用完整的ISO字符集。ISO字符集包括ASCII字符，还包括重音字符。 ASCII字符集只包括ISO字符集的前128个字符。 词汇的语言元素，包括各种标识，保留字，特殊符号和文字。 语法确定将那些词法元素组合，形成有效的VHDL描述。 这些规则支配不同VHDL描述的使用。 然后，人们需要了解VHDL语言描述的语义或意思。自然语言的熟练程度来自说，读，写，而掌握VHDL则需要反复使用该语言来创建各种数字系统的模型。
由于VHDL是一种硬件描述语言，它在一些方面不同于普通的编程语言。 最重要的是，VHDL可并发执行语句，因为它们其中的组件必须都在同一时间操作，模拟真实的硬件。 使用VHDL语言的目的是描述，记录，模拟和自动生成硬件。 因此，它的结构是专为这些目的。
3. Development Environment MAX + PLUSⅡ/ QUARTERⅡ
Altera Corporation is one of the world's three major CPLD / FPGA manufacturers. Its devices can achieve the highest performance and integration, not only because of the use of advanced technology and new logic structure, but also because it provides a modern design tools MAX + PLUSⅡprogrammable logic development software, which is the third generation of PLD development system launched by Alter. It provides a design environment ,being related to the structure, so Altera CPLD designers can design entry, do quick processing, and make device programming conveniently. MAX + PLUSⅡprovides a comprehensive logic design capabilities, including circuit diagrams, text and waveform design entry and compilation, logic synthesis, simulation and timing analysis, and device programming, and many other functions. Especially in the aspect of schematic, MAX + PLUSⅡis considered to be the most friendly man-machine interface PLD development software. MAX + PLUSⅡcan develop anything except APEX20K CPLD / FPGA.
MAX + PLUSⅡdevelopment system has many outstanding features:
① open interface.
② design and construction related: MAX + PLUSⅡsupport Altera's Classic, ACEX 1K, MAX 3000, MAX 5000, MAX 7000, MAX 9000, FLEX 6000, FLEX 8000 and FLEX 10K series of programmable logic devices, gate count is 600 ~ 250 000 doors, offers the professional design environment, which has nothing to do with structure. MAX + PLUSⅡcompiler also provides a powerful logic synthesis and optimization to reduce the burden on the user's design.
③ can be run on multiple platforms: MAX + PLUSⅡsoftware can base on WindowsNT 4.0, Windows 98, Win dows 2000 operating systems, but also can run on workstations such as Sun SPARCstations, HP 9000 Series 700/800, IBM RISC System/6000 .
④ fully integrated: design input, processing, calibration functions of MAX + PLUSⅡsoftware are fully integrated in the programmable logic development tools, which can make debug more quickly and shorten the development cycle.
⑤ modular tools: designers can choose a device from a variety of design,
editing, calibration and programming tools to form a user-style development environment. when it is necessary, you can add new functions on the basis of the original features. The MAX + PLUSⅡ supports different serials of devices, designers don’t need to learn new development tools for the development of device with new structures.
⑥ mail-description language (HDL): MAX + PLUSⅡsoftware supports a variety of HDL design entry, including the standard VHDL, Verilog HDL and Altera's own developed hardware description language AHDL.
⑦ MegaCore Function: MegaCore are pre-validated and provide HDL for the realization of complex system-level functions . It provide ACEX 1K, MAX 7000, MAX 9000, FLEX 6000, FLEX 8000 and FLEX 10K devices with the most optimal design. Users can purchase them from the Altera MegaCore. Using them can reduce the design task, making designers have more time and energy to improve the design and final product.
⑧ OpenCore Features: MAX + PLUSⅡsoftware characters the opened kernel, which makes designer buy products for assessing their own product.
At the same time, in MAX + PLUSⅡ,there are many other design entry methods, including:
① graphic design input: it is easier to use graphic design input of MAX + PLUSⅡ than other sfortware, because the MAX + PLUSⅡprovides a rich library unit for the designer , especially in the MAX2LIB , the library named mf includes almost all devices of 74 series , the prim library provides all the separate digital circuit devices. If you have knowledge about digital circuit , you don’t need learn much to take advantage of MAX + PLUSⅡ for CPLD / FPGA design. MAX + PLUSⅡalso includes a variety of special logic macros (Macro-Function) and the parameters of the trillion of new features (Mega-Function) module. To use these modules fully can greatly reduce the workload of designers and largely shorten design cycles .
② Enter text editor: MAX + PLUSⅡtext input and compiler system supports three input methods,which is AHDL, VHDL, and Verilog.
③ wave input: If you know the input, output waveform, the waveform input can also be used.
④ hybrid approach: MAX + PLUSⅡdesign and development environment