Circuitos Práticos - Saber Eletrônica

Desenvolvimento
Introdução
ao VHDL
O artigo anterior foi a apresentação da linguagem VHDL que é uma linguagem descritiva de hardware (HDL),
usada para representar circuitos lógicos digitais. Agora serão abordados outros elementos desta linguagem e
exemplos práticos, mostrando como é simples implementar circuitos digitais em lógica programável.
Process
Um process (processo) define uma
estrutura da linguagem que representa
um certo trecho da descrição de hardware
e deve ser entendido como uma
sequência de operações. Veja no quadro
1 um exem plo mostrando a sintaxe de
um process. Apesar de simples, o process
de ve ser bem entendido, pois é o
recurso da linguagem mais utilizado.
Sugiro procurar leituras adicionais
co mo uma forma de complementar o
conhecimento.
Dentro de um processo podem ser
declaradas constantes e variáveis. As
constantes são úteis para tornar o projeto
mais claro e fácil de ser alterado. As
variáveis são elementos exclusivos dos
processos. Ambas devem ser declaradas
entre o process e o begin. Já os sinais,
que também podem ser manipulados
dentro dos processos, são declarados
externamente (na declaração da arquitetura).
Variáveis de um processo não
podem ser compartilhadas com outros
processos. Uma variável chamada “conta”
pode ser modificada e lida dentro
de um processo específico, mas não
poderá ser lida em um outro processo.
As variáveis, portanto, são locais. O
conceito mais importante em um processo
é o da operação sequencial sobre
sinais e variá veis: as atualizações das
variáveis ocorrem quando as expressões
são executadas (avaliadas), enquanto
que os sinais são atualizados apenas
no final do processo, ou seja, dentre
várias operações com um determinado
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sinal apenas a última será efetivamente
realizada. Naturalmente, a ideia de
execução sequencial é útil apenas no
sentido de ordenar ou orientar como
um circuito será implementado, e não
possui o mesmo sentido da conhecida
execução sequencial que acontece num
programa de computador. Convém
lembrar que expressões aritméticas ou
lógicas declaradas fora dos processos
são implementadas como circuitos
lógicos combinacionais em paralelo
(de funcionamento simultâneo) e sem
qualquer tipo de registrador (flip-flop
ou latch), enquanto os circuitos resultantes
dos processos implicam em uma
ordem de interconexão e permitem o
uso de re gistradores pa ra memorizar o
estado de sinais e variáveis.
Por exemplo, se um mesmo sinal
for o resultado de algumas operações
lógicas ou aritméticas que ocorrem ao
longo da descrição do processo, apenas
a última operação é que será realizada.
No quadro 1 isso está exemplificado no
sinal DIV(6) que recebe atribuição de
dois valores independentes: “DIV(6)