ABELHDL语言

### ABEL-HDL语言知识点详解 #### 一、ABEL-HDL语言概述 ABEL-HDL（Altera Boolean Equation Language for Hardware Description Language）是一种专门用于描述数字系统逻辑行为的硬件描述语言。这种语言允许用户通过文本形式定义逻辑电路的功能，进而转换为实际的硬件电路。与其他高级编程语言相似，ABEL-HDL也包含了一系列关键词和语法规则。 #### 二、ABEL-HDL语言的基本运算 在ABEL-HDL中，基本运算主要分为两大类：**逻辑运算**和**算术运算**。 ##### 逻辑运算 | 运算符 | 优先级 | 功能 | 示例 | 含义 | |--------|--------|------------------|------------|--------------------| | `!` | 1 | 取反 | `!(AB)` | (AB)的非 | | `&` | 2 | 与运算 | `A&B` | A·B | | `#` | 3 | 或运算 | `A#B` | A+B | | `$` | 4 | 异或运算 | `A$B` | A⊕B | | `=` | - | 赋值 | `A=5` | 将5赋给A | | `==` | - | 数值相等比较 | `A==1` | 用于判断数值是否相等 | | `!=` | - | 数值不等比较 | `A!=1` | 用于判断数值是否不等 | ##### 算术运算 | 运算符 | 功能 | 示例 | 含义 | |--------|------------|---------------|--------------------------------| | `+` | 算术加 | `C=A+B` | 将A与B相加，结果赋给C | | `-` | 算术减 | | | | `*` | 算术乘 | | | | `/` | 算术除 | | | | `<<` | 左移 | `A<>` | 右移 | | | #### 三、ABEL-HDL的关键字 ABEL-HDL中的关键字对于定义和描述电路非常重要，以下是一些常用的关键字： | 关键字 | 作用 | 示例 | |--------|--------------------------------------------------------|------------| | `module`| 说明模块的开始，与`END`对应 | `MODULEtran` | | `end` | 模块的结束 | `END` | | `title`| 说明模块的名称（可省略） | `Title'U2isa` | | `equations`| 表明与器件相关的方程式的开始 | | | `pin` | 说明器件I/O的引脚 | `CLK,APin1,2;` | | `istype`| 说明输出信号的属性 | `APin19istype'COM';` | | `test_vector`| 测试向量的开始 | | | `s` | 未定义 | | | `truth_table`| 真值表的开始 | | | `when_then`| 当什么时就怎样，否则怎样 | `Whenbthenc=0` | | `else` | 否则 | `elsea=b` | | `if_then`| 如果则 | | | `else` | 否则 | | #### 四、ABEL-HDL设计示例 为了更好地理解ABEL-HDL的应用，以下是一个全加器的设计示例。 ##### 设计示例：全加器 全加器是一个典型的数字电路组件，用于实现两个一位二进制数加上一个来自低位的进位，产生一个本位和以及一个向更高位进位的逻辑功能。 **逻辑函数表达式**： - 进位输出：\( C_o = A \cdot B + A \cdot C_i + B \cdot C_i \) - 本位和的输出：\( S = A \oplus B \oplus C_i \) **真值表**： | Ci | A | B | Co | S | |----|---|---|----|---| | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | **源文件1：使用表达式表示** ```abel-hdl Module FSUM; A, B, Ci pin 1, 2, 3; S, Co pin 19, 18 istype 'com'; Equations S = A $ B $ Ci; Co = A & B + A & Ci + B & Ci; Test_vectors ([Ci, A, B] -> [Co, S]) [0, 0, 0] -> [0, 0]; [0, 0, 1] -> [0, 1]; [0, 1, 0] -> [0, 1]; [0, 1, 1] -> [1, 0]; [1, 0, 0] -> [0, 1]; [1, 0, 1] -> [1, 0]; [1, 1, 0] -> [1, 0]; [1, 1, 1] -> [1, 1]; End ``` **源文件2：使用真值表表示** 只需将源文件1中的`Equations`部分替换为以下内容： ```abel-hdl Truth_table ([Ci, A, B] -> [Co, S]) [0, 0, 0] -> [0, 0]; [0, 0, 1] -> [0, 1]; [0, 1, 0] -> [0, 1]; [0, 1, 1] -> [1, 0]; [1, 0, 0] -> [0, 1]; [1, 0, 1] -> [1, 0]; [1, 1, 0] -> [1, 0]; [1, 1, 1] -> [1, 1]; ``` 通过以上示例，我们可以看到如何使用ABEL-HDL语言来定义和描述一个简单的数字电路。这种语言不仅简洁明了，而且非常适合进行硬件设计。对于初学者来说，掌握这些基础知识是至关重要的。