Análise comparativa entre linguagens de descrição de hardware: verilog e VHDL

Abstract

Ao longo dos anos os chips foram tornaram-se cada vez mais complexos, aumentando também a complexidade dos projetos eletrônicos. Dessa forma, as antigas ferramentas utilizadas pelos projetistas foram se tornando insuficientes, assim, as linguagens de descrição de hardware surgiram como uma solução, pois, de uma forma geral, propiciam o desenvolvimento de projetos independente da tecnologia que será empregada, além de facilitar a realização de testes e a atualização de projetos, reduzindo custos e tempo com a implementação. Existem diversas linguagens de descrição de hardware, entre elas VHDL (VHSIC Hardware Description Language), Verilog, System C, System Verilog, entre outras, merecendo destaque as linguagens VHDL e Verilog que são as mais difundidas. Também existem diversos trabalhos e discussões sobre qual das linguagens apresentam os melhores resultados de implementação, contudo, não existe um consenso sobre essa discussão. Este trabalho se propôs a análise das linguagens Verilog e VHDL, com o intuito de comparar quanto ao desempenho e otimização do hardware. Então, foi realizado um levantamento bibliográfico onde as linguagens de descrição de hardware, Verilog e VHDL, foram comparadas, verificando-se qual a melhor, sob a ótica de vários autores. Em seguida, foi realizada uma pesquisa de todas as características relevantes da sintaxe de Verilog e VHDL. Finalmente, foram implementados sistemas digitais básicos na plataforma FPGA (Field Programmable Gate Array), em ambas as linguagens, usando a ferramenta de síntese e simulação de linguagens de descrição de hardware, Quartus Prime, onde foi analisado tempo de compilação, tamanho de código, síntese, otimização, atraso de sinal, etc. Os resultados mostraram que a escolha de uma HDL para um projeto pode depender de outros fatores além da capacidade delas de descrever hardwere (como domínio de uma HDL ou preferencia, do projetista, por exemplo), já que se mostraram equivalentes em quase todos os critérios de comparação.