GHDL

其他源碼

4.1.0

下載

目錄包含 GHDL 的原始程式碼、VHDL（一種硬體描述語言 (HDL)）的開源分析器、編譯器、模擬器和（實驗）合成器。 GHDL 不是解釋器：它允許您分析和詳細說明從設計生成機器碼的原始程式碼。本地程式執行是高速仿真的唯一途徑。

主要特點

完全支援 IEEE 1076 VHDL 標準的 1987、1993、2002 版本，部分支援 2008 和 2019 修訂版。

部分支援 PSL。

透過使用程式碼產生器（LLVM、GCC 或僅限 x86_64/i386，內建的），它比任何解釋型模擬器都要快得多。它可以處理非常大的設計，例如 leon3/grlib。

GHDL 可在 GNU/Linux、Windows 和 macOS 上運作；在x86 、 x86_64 、 armv6/armv7/aarch32 、 aarch64和ppc64 。您可以免費下載夜間資產、使用 OCI 映像（又稱 Docker/Podman 容器），或嘗試在您自己的電腦上建置它（請參閱下方的「取得 GHDL」 ）。

可以將波形寫入 GHW、VCD 或 FST 檔案。結合基於 GUI 的波形檢視器和優秀的文字編輯器，GHDL 是用於編寫、測試和模擬程式碼的非常強大的工具。

透過 Verilog 程式介面 (VPI) 和/或 VHPIDIRECT 支援與國外應用程式的聯合模擬。請參閱 ghdl.github.io/ghdl-cosim。

可將任意複雜的 VHDL 設計綜合到 VHDL 1993 網表中，該網表可以在開源或供應商綜合框架中隱式或明確使用。

GHDL 是免費軟體：

可以在 ghdl.github.io/ghdl 上找到。
一些運行時庫具有不同的術語；有關詳細信息，請參閱各個來源文件。

第三方集成

GHDL 旨在與多種流行的開源工具無縫集成，允許使用者利用模擬和綜合工作流程的附加功能。

其中一個關鍵整合是與領先的開源綜合工具 Yosys 的整合。使用 ghdl-yosys-plugin，GHDL 可以用作 Yosys 的前端，使用戶能夠直接綜合 VHDL 設計。這使得無需離開 GHDL 環境即可從模擬轉向綜合，從而簡化了設計流程。

GHDL 還與 cocotb 集成，cocotb 是一個基於協程的協同模擬框架，允許對 VHDL 設計進行 Python 驅動的測試。這對於用 Python 編寫複雜的測試平台以及與 VHDL 模擬即時互動特別有用。

在驗證方面，GHDL 支援與 OSVVM、UVVM 和 VUnit 等框架集成，為使用者提供用於驗證 VHDL 設計的全套工具。這些驗證庫支援先進的測試技術，例如約束隨機驗證、功能覆蓋和自動回歸測試。

這些第三方整合共同使 GHDL 成為數位設計、模擬、驗證和綜合的綜合工具，適合個人開發人員和大型團隊。

取得 GHDL

預建置包：
- GHDL 可透過大多數主要發行版上的預設套件管理器使用：Debian/Ubuntu、Fedora、Arch Linux 和 MSYS2 for Windows。您可以透過這些套件管理器直接安裝 GHDL，使安裝過程對於大多數使用者來說變得簡單。
- 每次成功執行 CI 後，Ubuntu 和 Windows (MSYS2) 的夜間 tarball/zip 檔案都會更新。這些夜間建置提供對最新功能和更新的訪問，這些功能和更新可能在套件管理器儲存庫中尚未提供。
- 如果您需要在持續整合 (CI) 管道中設定 GHDL，setup-ghdl-ci GitHub 操作可讓您輕鬆設定 GHDL。它提供了一種簡單且高效的方法，只需幾行配置即可將 GHDL 整合到 CI 工作流程中。
使用 Docker ：
對於那些喜歡容器化的人來說，GHDL 也可以作為 Docker 映像提供。如果您想避免手動管理依賴項或需要跨不同電腦的一致環境，這尤其有用。您可以使用 ghdl/docker 或 hdl/containers 中的容器，這兩個容器都提供安裝了 GHDL 的預先設定環境。在 Docker 容器內執行 GHDL 可確保您的設定與主機系統保持隔離，從而更輕鬆地在不同平台上進行維護和複製。此選項非常適合尋求簡化、無麻煩安裝的用戶。
從原始碼建構 GHL ：
高級用戶可以選擇從原始程式碼建立 GHDL，從而允許自訂和存取實驗功能。從原始碼建置對於預先建置包未涵蓋的平台或配置也很有用。建置 GHDL 指南提供了有關如何編譯 GHDL 的詳細說明，包括選擇您首選的後端（LLVM、GCC 或 mcode）。此過程使用戶能夠完全控制他們的設置，並允許他們根據自己的特定需求自訂 GHDL。
平台特定註解：
- Linux ：多種 Linux 發行版都支援 GHDL。它可以使用常見的套件管理器（如apt 、 dnf或pacman進行安裝，具體取決於發行版。安裝通常很簡單，預先建置的軟體包會定期更新。
- Windows ：對於Windows用戶，GHDL可以透過MSYS2安裝，MSYS2是Windows的類別Unix環境。這提供了與在 Linux 上使用 GHDL 類似的體驗，並且 MSYS2 確保正確管理相依性。 MSYS2 文件提供了有關設定環境的詳細指導。
- macOS ：在 macOS 上，可以使用流行的套件管理器 Homebrew 輕鬆安裝 GHDL。這使得 macOS 用戶無需從原始碼建置即可開始使用 GHDL。或者，為了進行更多自訂，macOS 使用者可以按照從原始碼建置的說明進行操作。

使用 GHDL 的好處

GHDL 具有多種優勢，使其成為 VHDL 模擬和綜合的強大工具。主要優點之一是它的本機程式碼生成，與解釋模擬器相比，它可以實現更快的模擬時間。這種效能提昇在大型複雜設計中尤其明顯，其中模擬速度可能是關鍵因素。

除了效能之外，GHDL 還具有高度的通用性。它支援VHDL標準的多個修訂版，包括1987年、1993年、2002年、2008年和2019年版本。這種廣泛的兼容性使 GHDL 適用於傳統專案以及尖端設計。無論您使用較舊的 VHDL 標準還是最新修訂版，GHDL 都可以靈活地處理所有這些標準。

另一個重要的好處是 GHDL 的跨平台支援。它運行在Linux、Windows、macOS等主流作業系統上，支援x86、x86_64、ARM、PPC64等多種架構。這使得開發人員可以在各種硬體配置上使用 GHDL，讓廣泛的用戶可以使用它。

GHDL 與流行的開源工具（例如用於合成的 Yosys 和用於驗證的 cocotb）的整合進一步增強了其實用性。這些整合允許使用者將 GHDL 的功能擴展到模擬之外，使其成為 VHDL 設計、驗證和綜合工作流程的全面解決方案。

貢獻

GHDL 歡迎社區做出貢獻。無論您是對改進文件、修復錯誤還是添加新功能感興趣，都有多種參與方式。貢獻是幫助改進該工具和了解更多有關 GHDL 內部工作原理的好方法。

您可以透過以下方式開始貢獻：

尋找要解決的問題：查看 GitHub 儲存庫上的未解決問題。問題通常按難度或類型進行標記（例如，對於初學者來說“好第一個問題”）。您也可以提出自己的想法或改進措施。
分叉並複製儲存庫：選擇要處理的問題後，將 GHDL 儲存庫分叉到您自己的 GitHub 帳戶。將分叉存儲庫克隆到本地計算機以進行更改。
建立一個新分支：最好為您正在處理的每個問題或功能建立一個新分支。這有助於隔離您的更改，並使維護人員更容易審查您的工作。
提交拉取請求：進行變更並提交到您的分支後，向主 GHDL 儲存庫提交拉取請求 (PR)。請務必清楚描述您的 PR 所涉及的內容以及任何相關的上下文或測試步驟。

有關更詳細的指南，請參閱我們的貢獻指南（建立時），其中包括編碼標準、測試說明和貢獻的最佳實踐。

專案結構

普通用戶

CLI 工具允許分析、編譯、模擬和（實驗）綜合，以產生 VHDL 1993 網表。它是用 Ada 和 C 編寫的，支援三種不同的後端，有時被命名為ghdl_mcode 、 ghdl_gcc和ghdl_llvm 。這是大多數用戶的切入點。
[實驗] ghdl-yosys-plugin 是 GHDL 的集成，作為 Yosys Open SYNthesis Suite 的前端插件模組，它使用libghdl庫（使用--enable-synth構建）。
ghdl-ls （pyGHDL 的一部分，見下文）在 Python 中實作語言伺服器協定 (LSP)。 GHDL 提供的 VHDL 分析功能可透過libghdl存取。它可以整合在文字編輯器或 IDES 中，例如 Vim、Emacs、Atom 或 Visual Studio Code。請參閱 ghdl/ghdl-語言-伺服器。
- vscode-client 是 Visual Studio Code (VSC) 的擴展，透過連接ghdl-ls為 VHDL 提供語言支援。

進階用戶

libghdl是一個共享庫，其中包括常規功能的子集以及擴充工具（即pyGHDL ）使用的一些功能。它是與常規 GHDL 一起建構的，它支援不可綜合和可綜合的程式碼。儘管如此，這不是針對用戶的，而是針對構建在核心之上的工具的。當與--enable-synth一起設定時，此共用程式庫也包含綜合功能。
pyGHDL 是libghdl的 Python 介面。目前，它僅由ghdl-ls使用；但是，對於願意基於 GHDL 建立 Python 實用程式的高級用戶來說，它可能很有用。將 libghdl 綁定到 pyVHDLModel 的工作正在進行中（請參閱pyGHDL.dom ）。