一图读懂：VHDL、Verilog与SystemVerilog的区别与联系，哪个更适合你？

启芯硬件 2024-09-25 20:24

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VHDL或Verilog，system verilog这三种语言的区别与联系，各自优势。这是一个初学者最常见的问题。其实这三种语言的差别并不大，他们的描述能力也是类似的。掌握其中一种语言以后，可以通过短期的学习，较快的学会另一种语言，掌握了verilog HDL学System Verilog则更是简单。

VHDL（VHSIC Hardware Description Language）、Verilog和SystemVerilog都是硬件描述语言（HDL），用于描述和设计数字电路和硬件系统。它们在数字电路设计和硬件验证领域都有广泛的应用，但在语法、功能和应用领域上存在一些区别和联系。

1-VHDL (VHSIC Hardware Description Language):

区别： VHDL是一种较早的硬件描述语言，最初是为了支持美国军方的VHSIC（Very High-Speed Integrated Circuit）项目而开发的。VHDL的语法结构较为严格，具有强大的抽象能力，支持面向对象的设计方法。今天的 VHDL 设计都依赖于 IEEE-Std 1164（std_logic 类型），并且许多还依赖于标准的 Numeric 和 Math 包。

联系： VHDL和Verilog都用于数字电路设计和硬件验证，但语法和编写风格有很大的不同。

应用领域： VHDL广泛应用于航空航天、国防、通信、工业控制等领域。

2-Verilog:

区别： Verilog是一种较早的硬件描述语言，以C语言为基础，具有相对较简单的语法。Verilog在早期广泛应用于硬件设计和仿真。

联系： Verilog和VHDL都是HDL，用于描述数字电路，但它们的语法和编写风格有所不同。

应用领域： Verilog广泛应用于数字电路设计、硬件验证和FPGA（可编程门阵列）编程等领域。

基本程序框架比较

VHDL基本程序框架共包括三个部分：library、entity、architecture，而Verilog基本程序框架中，只包含一个module部分。

简单的来说，VHDL中entity和architecture两部分的功能之和其实就相当于一个Verilog的module。只不过entity和architecture需要显式的去定义两者之间的对应关系，并且一个entity并不限于只有一个architecture，而module是一个接口和功能的结合体，本身就具有接口和功能两个属性。

3-SystemVerilog:

区别： SystemVerilog是一种在Verilog基础上发展而来的扩展语言，它加入了更多的高级特性，如面向对象编程、事务级建模（TLM）等，以支持更复杂的硬件设计和验证任务。

联系： SystemVerilog继承了Verilog的语法，并扩展了其功能。因此，它与Verilog有很多相似之处，但也提供了更多高级的特性。

应用领域： SystemVerilog主要用于复杂的芯片设计、验证和高级硬件测试领域，如SOC（System-on-Chip）设计、验证、仿真和验证。

4-各自优势：

VHDL：

强大的抽象能力，支持面向对象的设计。

高度可移植性，适用于多种应用领域。

严格的类型检查，有助于减少错误。

Verilog：

简单的语法结构，易于学习和使用。

广泛用于FPGA编程和数字逻辑设计。

社区和工具生态系统丰富。

SystemVerilog：

提供了更多高级特性，如面向对象编程、TLM、约束随机测试等，适用于复杂的设计和验证。

高度集成的验证功能，有助于提高验证效率。

能够与既有的Verilog代码无缝集成。

VHDL (IEEE-Std 1076)：一种由多种验证和综合（实现）工具支持的通用数字设计语言。

Verilog (IEEE-Std 1364)：一种通用数字设计语言，支持多种验证和综合工具。

SystemVerilog：Verilog 的增强版本

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