वेरिलोग के साथ डिजाइनिंग सर्किट शुरू करें

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वेरिलॉग एक हार्डवेयर विवरण भाषा (एचडीएल) है। यह एक प्रोग्रामिंग लैंग्वेज के समान है, लेकिन काफी समान चीज नहीं है। जबकि सॉफ्टवेयर बनाने के लिए एक प्रोग्रामिंग भाषा का उपयोग किया जाता है, डिजिटल लॉजिक सर्किट के व्यवहार का वर्णन करने के लिए एक हार्डवेयर विवरण भाषा का उपयोग किया जाता है। यह कहना है, एक HDL का उपयोग कंप्यूटर चिप्स को डिजाइन करने के लिए किया जाता है: प्रोसेसर, सीपीयू, मदरबोर्ड और इसी तरह के डिजिटल सर्किटरी.

वेरिलोग इतिहास

वेरिलोग पहले आधुनिक एचडीएल में से एक था। कई पहले के एचडीएल थे, 1960 के दशक में वापस जा रहे थे, लेकिन वे अपेक्षाकृत सीमित थे। वेरिलॉग (और इसके करीबी प्रतियोगी, वीएचडीएल) तक, ज्यादातर सर्किट डिजाइन मुख्य रूप से हाथ से किया गया था, एक औपचारिक हार्डवेयर विवरण में निर्दिष्ट व्यवहार का अनुवाद करते हुए ड्राफ्ट सर्किट-बोर्ड ब्लूप्रिंट में भाषा.

वेरिलॉग ने 1980 के दशक की शुरुआत में हार्डवेयर के अनुकरण के लिए एक मालिकाना (बंद स्रोत) भाषा के रूप में शुरुआत की – हार्डवेयर सत्यापन कार्य करने के लिए। (नाम “सत्यापन” और “तर्क” का एक संयोजन है) डिजाइन ने अन्य एचडीएल (ज्यादातर HiLo) और प्रोग्रामिंग भाषाओं (ज्यादातर C) से विचारों को शामिल किया। एक बार जब लोगों ने भाषा का उपयोग करना शुरू कर दिया, तो यह स्पष्ट था कि इसका उपयोग नए हार्डवेयर को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है। इसके लिए डिजाइनिंग हार्डवेयर सिंथेसिस टूल्स की आवश्यकता होती है जो HDL मॉड्यूल के तर्क को एक भौतिक डिजाइन में तब्दील कर सके.

1990 में, वेरिलॉग (ताल) के स्वामित्व वाली कंपनी ने भाषा को खोलने का फैसला किया। उन्होंने ओपन वेरिलॉग इंटरनेशनल नामक एक नए गैर-लाभकारी संगठन के अधिकारों को स्थानांतरित कर दिया (जो बाद में एक्सेलरा बनाने के लिए वीएचडीएल के समकक्ष संगठन के साथ विलय हो गया)। हार्डवेयर विक्रेताओं ने जल्दी से अपने स्वयं के प्रयोजनों के लिए वेरिलॉग को संशोधित और विस्तारित करना शुरू कर दिया, जिससे दर्जनों छोटे-असंगत संस्करण बन गए। OVI ने IEEEto को भाषा का मानकीकरण करने के लिए कहा, जो उसने 1995 में किया था। IEEE में वेरिलॉग भाषा के लिए आधिकारिक मानक निकाय बने हुए हैं, और Accellera भाषा के विकास का प्राथमिक चालक है.

वेरिलोग ने पिछले तीन दशकों में बहुत कुछ बदला है। मानकीकरण से पहले, ताल के प्रत्येक नए संस्करण ने बड़ी संख्या में नई सुविधाएँ पेश कीं। चूंकि IEEE द्वारा मानक लिया गया था, 2005 में तीन भाषा विनिर्देश हैं – नवीनतम.

द वेरिलॉग फैमिली

कोर वेरिलॉग भाषा के अलावा, वेरिलोग परिवार के दो प्रमुख सदस्य हैं.

  • SystemVerilogis Verilog का एक सुपरसेट जो पूर्ण हार्डवेयर सत्यापन भाषा जोड़ता है.
  • वेरिलॉग-एएमएस वेरिलॉग का एक व्युत्पन्न है जो एनालॉग और मिश्रित-सिग्नल सिस्टम का वर्णन करने के लिए सुविधाएँ जोड़ता है.

वेरिलॉग सिंटैक्स और उदाहरण

वेरिलॉग की वाक्य रचना और संरचना सी के समान है। प्रमुख अंतर यह है कि इसमें हार्डवेयर-विशिष्ट विवरणों का वर्णन करने के लिए संरचनाएं और ऑपरेटर शामिल हैं।.

वेरिलोग में कुछ चीजें और अधिक स्पष्ट की जाती हैं – उदाहरण के लिए प्रचार समय और सिग्नल की शक्ति, – जो सी जैसी भाषाओं में वास्तव में निपटा नहीं है.

अन्य चीजें वास्तव में थोड़ी-बहुत सारगर्भित होती हैं – जैसे फ्लिप-फ्लॉप (दो चर के मूल्यों का आदान-प्रदान) जो कि वेरिलॉग में अस्थायी-असाइनमेंट के तदर्थ चर की आवश्यकता के बिना दिखाया जा सकता है। निम्नलिखित उदाहरण में, x और y चर में मानों की अदला-बदली की गई है:

शुरू
एक्स <= वाई;
y <= एक्स;
समाप्त

आपको भाषा के लिए थोड़ा सा अनुभव देने के लिए, यहां एक ही मल्टीप्लेक्स प्रक्रिया के तीन उदाहरण हैं। ये सभी दो इनपुट से सिग्नल को एक आउटपुट में जोड़ते हैं.

उदाहरण: निरंतर असाइनमेंट

तार बाहर;
असाइन करना = सेल करना ए: बी;

उदाहरण: प्रक्रिया

बाहर निकलना;
हमेशा @ (या एक या बी)
शुरू
मामले (SEL)
1’b0: आउट = बी;
1’b1: आउट = ए;
endcase
समाप्त

उदाहरण: अगर-एल्स

बाहर निकलना;
हमेशा @ (या एक या बी)
अगर (sel)
out = a;
अन्य
बाहर = बी;

हमेशा की तरह एक कभी न खत्म होने वाला लूप बनाता है। जब @ () ऑपरेटर जोड़ा जाता है, तो लूप का एक पुनरावृत्ति तब होता है जब भी नामित मान बदलते हैं.

वेरिलोग संसाधन

क्योंकि वेरिलॉग एक पारंपरिक सॉफ्टवेयर प्रोग्रामिंग भाषा नहीं है, इसलिए संसाधन पुस्तकों पर अधिक केंद्रित हैं। लेकिन हमने कुछ बेहतरीन ऑनलाइन संसाधनों को भी एक साथ रखा है.

ऑनलाइन संसाधन

  • ट्यूटोरियल
    • Asic World से वेरिलॉग ट्यूटोरियल: जानकारी उत्कृष्ट है, खासकर उन लोगों के लिए जिन्हें प्रवेश स्तर के ट्यूटोरियल की आवश्यकता है। लेकिन आपको इसके भयानक डिजाइन को नजरअंदाज करना होगा.
    • वेरिलोग प्राइमर: एक नंगे-हड्डियों के चार अध्याय ऑनलाइन पुस्तक जो वेरिलॉग पर “बस तथ्यों” को देने की कोशिश करती है। अपने आप को अपुष्ट करने के लिए बहुत अच्छा है.
    • वेरिलॉग का परिचय: एक नि: शुल्क नौ-अध्याय पाठ्यक्रम.
  • उपकरण
    • VeriPool: Verilog विकास के लिए मुफ्त सॉफ्टवेयर टूल.
    • Verilog ऑनलाइन सिम्युलेटर: एक मुफ्त Verilog दुभाषिया.

पुस्तकें

लोकप्रिय सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट लैंग्वेजेज के विपरीत, वेरिलॉग के लिए कई ऑनलाइन संसाधन और ट्यूटोरियल नहीं हैं। यदि आप भाषा सीखना चाहते हैं, तो आपको कुछ भौतिक पुस्तकों का अधिग्रहण करना होगा.

परिचयात्मक पुस्तकें

ये केवल वेरिलॉग सीखने के लिए लोगों के लिए हैं.

  • वेरिलॉग का परिचय: उपलब्ध पुस्तकों में से एक बेहतर “बस शुरू करना” है.
  • वेरिलॉग डिज़ाइन के साथ डिजिटल लॉजिक के मूल तत्व: विषय का एक परिचय, जो लिखित और कॉलेज स्तर के पाठ्यक्रम के लिए एक पाठ्यपुस्तक के रूप में तैयार किया गया है। Verilog को भौतिक सर्किट डिज़ाइन में अनुवाद करने के लिए CAD (कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन) सॉफ़्टवेयर को एकीकृत करता है, और दस्तावेज यह बताता है कि वास्तविक चिप्स वास्तव में कैसे काम करते हैं.
  • Verilog उदाहरण के लिए: FPGA डिजाइन के लिए एक संक्षिप्त परिचय: FPGA फील्ड प्रोग्रामेबल गेट एरे है, एक प्रकार का इंटीग्रेटेड सर्किट है जिसे मैन्युफैक्चरिंग (और रिप्रोग्राम्ड) के बाद प्रोग्राम किया जा सकता है। यह सॉफ्टवेयर प्रोग्रामिंग के लचीलेपन के साथ सीधे हार्डवेयर कार्यान्वयन (एएसआईसी में) की गति को जोड़ती है। वेरिलॉग का उपयोग FPGAs के कार्यक्रम के लिए किया जा सकता है (वास्तव में, यदि आप अभी शुरू कर रहे हैं, तो आप ASIC की तुलना में FPGA पर अपने डिजाइनों को लागू करने में सक्षम होने की अधिक संभावना रखते हैं, जिसे कस्टम निर्मित करना होगा)। यह पुस्तक इस विषय का ठोस परिचय प्रदान करती है.
  • डिजिटल डिज़ाइन (वेरिलॉग): वेरिलॉग का उपयोग करके एंबेडेड सिस्टम एप्रोच: वेरिलॉग पर परिचयात्मक जानकारी के साथ एक और कॉलेज-कोर्स पाठ्यपुस्तक, यह एक एम्बेडेड सिस्टम को डिजाइन करने पर जोर देने के साथ है (जो कि जहाँ आपको संभवतः अपने आप को नई FPGA छवियों को डिजाइन करने की आवश्यकता होगी। वास्तविक दुनिया).
  • डिजिटल डिज़ाइन: वेरिलॉग एचडीएल के साथ एक परिचय के साथ
  • डिजिटल डिजाइन और वेरिलॉग एचडीएल फंडामेंटल
  • वेरिलोग एचडीएल सिंथेसिस, एक प्रैक्टिकल प्राइमर
  • SystemVerilog डिजाइन के लिए दूसरा संस्करण: हार्डवेयर डिजाइन और मॉडलिंग के लिए SystemVerilog का उपयोग करने के लिए एक गाइड

इंटरमीडिएट और एडवांस्ड बुक्स

वे लोग जो पहले से ही वेरिलॉग को जानते हैं, उनके लिए किताबें और अपने कौशल स्तर को बढ़ाना चाहते हैं.

  • Verilog और SystemVerilog Gotchas: 101 आम कोडिंग त्रुटियां और उनसे कैसे बचें: मध्यवर्ती Verilog प्रोग्रामर बनने के लिए एक अत्यधिक अनुशंसित पुस्तक.
  • वेरिलोग डिज़ाइनर्स लाइब्रेरी: वेरिलॉग डेवलपर्स के काम करने के लिए वेरिलॉग रेसिपी बुक का एक प्रकार.
  • उन्नत चिप डिजाइन, वेरिलोग में व्यावहारिक उदाहरण: वेरिलोग कैनन के अधिक हालिया परिवर्धन में से एक, यह 2013 की पुस्तक शिल्प के एक मास्टर से चिप डिजाइन पर एक गहन गहराई से नज़र है.
  • डिजिटल लॉजिक RTL & वेरिलोग साक्षात्कार प्रश्न

सिस्टम वेरिलॉग के बारे में सिर्फ किताबें

  • यूवीएम प्राइमर: यूनिवर्सल वेरिफिकेशन मेथडोलॉजी का एक चरण-दर-चरण परिचय
  • सत्यापन के लिए SystemVerilog: टेस्टबेंच भाषा सुविधाओं को सीखने के लिए एक गाइड
  • SystemVerilog अभिकथन और कार्यात्मक कवरेज: भाषा, कार्यप्रणाली और अनुप्रयोगों के लिए गाइड

वेरिलोग के लिए विकल्प

वेरिलोग दो सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले हार्डवेयर विवरण भाषाओं में से एक है। अन्य VHDL है। इसके अतिरिक्त, C ++ को HDL और HVL के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, हालांकि ज्यादातर केवल उच्च-स्तरीय व्यवहार डिजाइन के लिए। अधिकांश गंभीर हार्डवेयर डेवलपर्स तीनों में धाराप्रवाह हैं, साथ ही प्रमुख निम्न-स्तरीय ऑपरेटिंग सिस्टम भाषाओं जैसे सी.

Jeffrey Wilson Administrator
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