I VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) definerer en arkitektur den strukturelle implementering eller adfærd af et digitalt system. Det er en afgørende komponent i VHDL-design og spiller en afgørende rolle i at beskrive, hvordan hardwaren vil fungere.
En arkitektur består af flere elementer, der arbejder sammen for at skabe et komplet hardwaresystem:
1. Komponenterklæring :Arkitekturen starter med en deklaration af komponenter. Disse komponenter kan være grundlæggende logiske porte, komplekse funktionelle enheder eller endda komplette systemer. Hver komponent er defineret med dens porte og interne struktur.
2. Signalerklæringer :Signaler repræsenterer data eller kontrolinformation, der flyder mellem komponenter. En arkitektur erklærer signaler for at lette kommunikation og dataoverførsel mellem forskellige dele af systemet.
3. Entitetsinstansering :Arkitekturen instansierer de nødvendige komponenter i designet. Det specificerer, hvordan komponenterne er indbyrdes forbundet, og hvordan de interagerer med hinanden. Dette skaber systemets strukturelle hierarki.
4. Behavioural Description :Arkitekturen beskriver det digitale systems adfærd ved hjælp af VHDL-sætninger. Dette involverer at definere hver komponents operationer og funktionalitet samt databehandling og kontrolflow i systemet. Adfærdsbeskrivelser kan omfatte samtidige signaltildelinger, sekventielle processer og algoritmiske beskrivelser.
5. Konfiguration :En arkitektur kan også inkludere konfigurationssætninger, der angiver yderligere egenskaber eller begrænsninger for systemet. Dette kan omfatte attributter for forsinkelse, strømforbrug, optimering og andre implementeringsspecifikke parametre.
Arkitekturen udgør sammen med enhedserklæringen et komplet VHDL-design. Under syntese eller simulering behandles arkitekturen for at oversætte VHDL-beskrivelsen på højt niveau til en gate-niveau implementering eller adfærdsmodel.
Ved at definere de strukturelle og adfærdsmæssige aspekter af et digitalt system tilbyder arkitekturer en modulær og effektiv tilgang til hardwaredesign i VHDL. De gør det muligt for ingeniører at organisere og administrere komplekse systemer hierarkisk, hvilket letter design- og verifikationsopgaver i stor skala. Desuden giver arkitekturer mulighed for genbrug af komponenter, hvilket gør designprocessen mere fleksibel og effektiv.
