Jazyk pro popis hardwaru (Hardware Description Language)

Algoritmus
Algoritmus je konečná uspořádaná množina úplně definovaných kroků pro vyřešení nějakého problému. Intuitivně algoritmem rozumíme postup, který nás dovede k řešení úlohy. Formálněji vyjádřeno se jedná o přesně definovanou konečnou posloupnost příkazů (kroků), jejichž prováděním pro každé přípustné vstupní hodnoty získáme po konečném počtu kroků odpovídající hodnoty výstupní.

algoritmus lze naimplementovat softwarově, hardwarově, jejich kombinace

Jsme-li schopni naimplementovat sekvenci, selekci, iteraci, je možné řešit každý algoritmicky řešitelný problém.

sekvence

selekce

iterace

výhody obvodové implementace

• výrazně rychlejší, vyšší stupeň paralelismu, specifické komponenty (Fourierova transformace)
• obvykle menší plocha čipu (pouze nezbytné součásti) a spotřeba energie

nevýhody obvodové implementace

• vyšší výrobní náklady než u obecného procesoru
• obtížnějsí návrh než software
• často jednoúčelové

Způsoby popisu

• strukturálně - popis pomocí komponent a zapojení (vodičů), bližší konečnému návrhu
• behaviorální - popis konstrukcemi běžnými v prog. jazycích (cykly, procedury, funkce), vhodné pro simulaci

elementární komponenty jsou popsány behaviorálně (např. AND ⇒ nemá smysl popisovat jeho strukturu)

Proces syntézy

• behaviorální syntéza - popis na nejvyšší úrovni (viz. behaviorální popis), výstupem popis na úrovni meziregistrových přenosů, nevýhodou je nemožnost ovlivnit výsledný popis (závislí na vývojových nástrojích)
• RTL syntéza - popis pomocí registrů, čítačů, automatů, atd., oddělena datová (registry, sčítačky, …) a řídící část (FSM), výstupem popis pomocí hradel
• logická syntéza - popis na úrovní hradel, sestaven z komponent cílové architektury propojených vodiči