Desarrollo de hardware en Python con MyHDL
MyHDL es un paquete de Python que permite describir hardware digital de forma declarativa. Es un lenguaje de alto nivel que proporciona una sintaxis similar a Python para describir componentes digitales, como puertas lógicas, registros y procesadores. MyHDL también proporciona herramientas para simular y sintetizar diseños de hardware.
Instalación
Para instalar MyHDL, abre una terminal y ejecuta el siguiente comando:
pip install myhdl
Ejemplo básico
El siguiente ejemplo describe un flip-flop D:
from myhdl import Signal, always, Simulation
# Definición del flip-flop D
class FlipFlopD(object):
def __init__(self, clk, d, q):
self.clk = clk
self.d = d
self.q = q
@always(clk.posedge)
def update(self):
self.q.next = self.d
# Simulación
def test():
clk = Signal(bool(0))
d = Signal(bool(0))
q = Signal(bool(0))
ff = FlipFlopD(clk, d, q)
# Simulador
sim = Simulation(ff)
sim.run(100)
print(q)
if __name__ == "__main__":
test()
Este ejemplo define una clase FlipFlopD que representa un flip-flop D. La clase tiene tres atributos: clk, d y q. clk es una señal de reloj que indica cuándo se debe actualizar el flip-flop. d es la entrada del flip-flop. q es la salida del flip-flop.
El método update() de la clase FlipFlopD se ejecuta en cada flanco ascendente de clk. Este método actualiza el valor de la salida q con el valor de la entrada d.
La función test() crea un objeto Simulation para simular el diseño. El simulador ejecuta el diseño durante 100 ciclos de reloj.
El código imprime el valor de la salida q al final de la simulación.
Más información
Para obtener más información sobre MyHDL, consulta la documentación oficial: https://www.myhdl.org/.
Ejercicios
- Describe un contador de cuatro bits con MyHDL.
- Describe un procesador de instrucciones simple con MyHDL.
- Sintetiza un diseño de hardware MyHDL en un circuito FPGA.
Conclusión
MyHDL es una herramienta potente que permite a los ingenieros de hardware describir y simular diseños de hardware de forma declarativa. Es una buena opción para los ingenieros que quieren aprender a diseñar hardware digital sin tener que aprender un lenguaje de descripción de hardware tradicional.
