GHDL

其他源码

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该目录包含 GHDL 的源代码、VHDL（一种硬件描述语言 (HDL)）的开源分析器、编译器、模拟器和（实验）合成器。 GHDL 不是解释器：它允许您分析和详细说明从设计生成机器代码的源代码。本地程序执行是高速仿真的唯一途径。

主要特点

完全支持 IEEE 1076 VHDL 标准的 1987、1993、2002 版本，部分支持 2008 和 2019 修订版。

部分支持 PSL。

通过使用代码生成器（LLVM、GCC 或仅限 x86_64/i386，内置的），它比任何解释型模拟器都要快得多。它可以处理非常大的设计，例如 leon3/grlib。

GHDL 可在 GNU/Linux、Windows 和 macOS 上运行；在x86 、 x86_64 、 armv6/armv7/aarch32 、 aarch64和ppc64上。您可以免费下载夜间资产、使用 OCI 映像（又名 Docker/Podman 容器），或尝试在您自己的计算机上构建它（请参阅下面的“获取 GHDL” ）。

可以将波形写入 GHW、VCD 或 FST 文件。结合基于 GUI 的波形查看器和优秀的文本编辑器，GHDL 是用于编写、测试和模拟代码的非常强大的工具。

通过 Verilog 程序接口 (VPI) 和/或 VHPIDIRECT 支持与国外应用程序的联合仿真。请参阅 ghdl.github.io/ghdl-cosim。

可以将任意复杂的 VHDL 设计综合到 VHDL 1993 网表中，该网表可以在开源或供应商综合框架中隐式或显式使用。

GHDL 是免费软件：

可以在 ghdl.github.io/ghdl 上找到。
一些运行时库具有不同的术语；有关详细信息，请参阅各个源文件。

第三方集成

GHDL 旨在与多种流行的开源工具无缝集成，允许用户利用模拟和综合工作流程的附加功能。

其中一个关键集成是与领先的开源综合工具 Yosys 的集成。使用 ghdl-yosys-plugin，GHDL 可以用作 Yosys 的前端，使用户能够直接综合 VHDL 设计。这使得无需离开 GHDL 环境即可从仿真转向综合，从而简化了设计流程。

GHDL 还与 cocotb 集成，cocotb 是一个基于协程的协同仿真框架，允许对 VHDL 设计进行 Python 驱动的测试。这对于用 Python 编写复杂的测试平台以及与 VHDL 模拟实时交互特别有用。

在验证方面，GHDL 支持与 OSVVM、UVVM 和 VUnit 等框架集成，为用户提供用于验证 VHDL 设计的全套工具。这些验证库支持先进的测试技术，例如约束随机验证、功能覆盖和自动回归测试。

这些第三方集成共同使 GHDL 成为数字设计、仿真、验证和综合的综合工具，适合个人开发人员和大型团队。

获取 GHDL

预构建包：
- GHDL 可通过大多数主要发行版上的默认包管理器使用：Debian/Ubuntu、Fedora、Arch Linux 和 MSYS2 for Windows。您可以通过这些包管理器直接安装 GHDL，从而使安装过程对于大多数用户来说变得简单。
- 每次成功运行 CI 后，Ubuntu 和 Windows (MSYS2) 的夜间 tarball/zip 文件都会更新。这些夜间构建提供对最新功能和更新的访问，这些功能和更新可能在包管理器存储库中尚未提供。
- 如果您需要在持续集成 (CI) 管道中设置 GHDL，setup-ghdl-ci GitHub 操作可让您轻松配置 GHDL。它提供了一种简单高效的方法，只需几行配置即可将 GHDL 集成到 CI 工作流程中。
使用 Docker ：
对于那些喜欢容器化的人来说，GHDL 也可以作为 Docker 镜像提供。如果您想避免手动管理依赖项或需要跨不同计算机的一致环境，这尤其有用。您可以使用 ghdl/docker 或 hdl/containers 中的容器，这两个容器都提供安装了 GHDL 的预配置环境。在 Docker 容器内运行 GHDL 可确保您的设置与主机系统保持隔离，从而更轻松地跨不同平台进行维护和复制。此选项非常适合寻求简化、无麻烦安装的用户。
从源代码构建 GHL ：
高级用户可以选择从源代码构建 GHDL，从而允许自定义和访问实验功能。从源代码构建对于预构建包未涵盖的平台或配置也很有用。构建 GHDL 指南提供了有关如何编译 GHDL 的详细说明，包括选择您首选的后端（LLVM、GCC 或 mcode）。此过程使用户能够完全控制他们的设置，并允许他们根据自己的特定需求定制 GHDL。
平台特定注释：
- Linux ：多种 Linux 发行版都支持 GHDL。它可以使用常见的包管理器（如apt 、 dnf或pacman进行安装，具体取决于发行版。安装通常很简单，并且预构建的软件包会定期更新。
- Windows ：对于Windows用户，GHDL可以通过MSYS2安装，MSYS2是Windows的类Unix环境。这提供了与在 Linux 上使用 GHDL 类似的体验，并且 MSYS2 确保正确管理依赖项。 MSYS2 文档提供了有关设置环境的详细指导。
- macOS ：在 macOS 上，可以使用流行的包管理器 Homebrew 轻松安装 GHDL。这使得 macOS 用户无需从源代码构建即可开始使用 GHDL。或者，为了进行更多自定义，macOS 用户可以按照从源代码构建的说明进行操作。

使用 GHDL 的好处

GHDL 具有多种优势，使其成为 VHDL 仿真和综合的强大工具。主要优点之一是它的本机代码生成，与解释模拟器相比，它可以实现更快的模拟时间。这种性能提升在大型复杂设计中尤其明显，其中仿真速度可能是一个关键因素。

除了性能之外，GHDL 还具有高度的通用性。它支持VHDL标准的多个修订版，包括1987年、1993年、2002年、2008年和2019年版本。这种广泛的兼容性使 GHDL 适用于传统项目以及尖端设计。无论您使用较旧的 VHDL 标准还是最新修订版，GHDL 都可以灵活地处理所有这些标准。

另一个重要的好处是 GHDL 的跨平台支持。它运行在Linux、Windows、macOS等主流操作系统上，支持x86、x86_64、ARM、PPC64等多种架构。这使得开发人员可以在各种硬件配置上使用 GHDL，从而让广泛的用户可以使用它。

GHDL 与流行的开源工具（例如用于合成的 Yosys 和用于验证的 cocotb）的集成进一步增强了其实用性。这些集成允许用户将 GHDL 的功能扩展到仿真之外，使其成为 VHDL 设计、验证和综合工作流程的全面解决方案。

贡献

GHDL 欢迎社区做出贡献。无论您是对改进文档、修复错误还是添加新功能感兴趣，都有多种参与方式。贡献是帮助改进该工具和了解更多有关 GHDL 内部工作原理的好方法。

您可以通过以下方式开始贡献：

查找要解决的问题：查看 GitHub 存储库上的未解决问题。问题通常按难度或类型进行标记（例如，对于初学者来说“好第一个问题”）。您还可以提出自己的想法或改进措施。
分叉并克隆存储库：选择要处理的问题后，将 GHDL 存储库分叉到您自己的 GitHub 帐户。将分叉存储库克隆到本地计算机以进行更改。
创建一个新分支：最好为您正在处理的每个问题或功能创建一个新分支。这有助于隔离您的更改，并使维护人员更容易审查您的工作。
提交拉取请求：进行更改并将其提交到您的分支后，向主 GHDL 存储库提交拉取请求 (PR)。请务必清楚地描述您的 PR 所涉及的内容以及任何相关的上下文或测试步骤。

有关更详细的指南，请参阅我们的贡献指南（创建时），其中包括编码标准、测试说明和贡献的最佳实践。

项目结构

普通用户

CLI 工具允许分析、编译、模拟和（实验）综合，以生成 VHDL 1993 网表。它是用 Ada 和 C 编写的，支持三种不同的后端，有时被命名为ghdl_mcode 、 ghdl_gcc和ghdl_llvm 。这是大多数用户的切入点。
[实验] ghdl-yosys-plugin 是 GHDL 的集成，作为 Yosys Open SYNthesis Suite 的前端插件模块，它使用libghdl库（使用--enable-synth构建）。
ghdl-ls （pyGHDL 的一部分，见下文）在 Python 中实现语言服务器协议 (LSP)。 GHDL 提供的 VHDL 分析功能可通过libghdl访问。它可以集成在文本编辑器或 IDES 中，例如 Vim、Emacs、Atom 或 Visual Studio Code。请参阅 ghdl/ghdl-语言-服务器。
- vscode-client 是 Visual Studio Code (VSC) 的扩展，通过连接ghdl-ls为 VHDL 提供语言支持。

高级用户

libghdl是一个共享库，其中包括常规功能的子集以及扩展工具（即pyGHDL ）使用的一些功能。它是与常规 GHDL 一起构建的，它支持不可综合和可综合的代码。尽管如此，这不是针对用户的，而是针对构建在核心之上的工具的。当与--enable-synth一起配置时，该共享库也包含综合功能。
pyGHDL 是libghdl的 Python 接口。目前，它仅由ghdl-ls使用；但是，对于愿意基于 GHDL 构建 Python 实用程序的高级用户来说，它可能很有用。将 libghdl 绑定到 pyVHDLModel 的工作正在进行中（请参阅pyGHDL.dom ）。