EDA技术实用教程-VHDL版课后答案

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eda技术及应用第三版课后答案谭会生

eda技术及应用第三版课后答案谭会生

eda技术及应用第三版课后答案谭会生【篇一:《eda技术》课程大纲】

>一、课程概述1.课程描述

《eda技术》是通信工程专业的一门重要的集中实践课,是通信工

程专业学生所必须具备的现代电子设计技术技能知识。eda是电子技术的发展方向,也是电子技术教学中必不可少的内容。本课程主要

介绍可编程逻辑器件在电子电路设计及实现上的应用,介绍电路原

理图和pcb图的设计技术。开设该课程,就是要让学生了解大规模

专用集成电路fpga和cpld的结构,熟悉一种以上的硬件描述语言,掌握一种以上的开发工具的使用等,掌握电路原理图和pcb图的现

代设计技术与方法,从而提高学生应用计算机对电子电路和高速智

能化系统进行分析与设计的能力。

2.设计思路

本课程坚持“以学生为中心”的原则,以项目任务驱动的方式,采取

理论知识与案例相结合的方式授课,提高学生的学习主动性。通过

必要的理论知识讲授、大量的实践训练和案例分析,培养学生的动

手设计和实践能力,掌握eda开发的整个流程和基本技巧。

课程采用演示讲授和实践相结合,边讲边练的方法,让学生切身体

会并掌握eda开发产品的流程和方法。

本课程集中2周时间开设,注重实践性,边讲边练,让学生切身体

会并掌握eda开发技术。

3.实践要求

(1)纪律和安全要求

①不得将食物带入实验室,每次实训后请将使用后的废弃物带走。

违反者每次扣罚平时分2分。

②实训期间不得做与实训无关的其他事情,不得大声喧哗或做其他

影响实训正常进行的事宜。违反者每次扣罚平时分2分。

③实训期间,若学生有事不能正常参加实训,须提前以书面形式请假,并按指导教师的安排补做实训。未经指导教师许可,学生不得

eda技术与vhdl设计答案

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eda技术与vhdl设计答案

eda技术与vhdl设计答案

【篇一:eda技术与vhdl复习练习题】

/p> 一、填空题

1、pld的中文含义是:________。

2、asic的中文含义是:

________。

3、“与-或”结构的可编程逻辑器件主要由四部分构成:________、________、____________和____________。

4、可编程逻辑器件结构图中一般用“x”表示此编程单元为________。

6、可编程逻辑器件结构图中无任何标记表示此编程单元为

________。

7、可编程逻辑器件按规模的大小一般分为________和_________。

8、低密度可编程逻辑器件的主要有________和_________。

9、gal器件________取代全部pal器件。 10、pal器件只能

________次编程。 11、gal器件能________次编程。

12、gal器件________取代ttl器件。 13、gal器件采用________

擦除。

14、pal和gal器件________在系统编程。 15、pal和gal器件需

要使用________编程。二、选择题

1、可编程逻辑器件pld的基本结构形式是_______:

a:与——与b:与——或c:或——与d:或——或

2、可以多次编程的器件是_______:a:prom b:plac:pal d:

gal

3、pld器件未编程时_______:

a:有逻辑功能 b:没有逻辑功能c:pal器件有逻辑功能d:gal 器件有逻辑功能 4、gal器件可以用擦除:a:普通光 b:紫外线c:红外线 d:电

EDA技术及应用习题参考答案

EDA技术及应用习题参考答案

习题参考答案

第2章

1.可编程只读存储器PROM、可编程逻辑阵列PLA、可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL

2.EPC型号的存储器

3.(1)编程输入(2)编译若编译不成功,需要回到第一步检查编程输入,直到编译成功为止(3)仿真仿真的结果直接反映编程的结果,若结果不正确,也需要返回到第一步,重复前面的过程(4)下载

4.FPGA采用SRAM进行功能配置,可重复编程,但系统掉电后,SRAM中的数据丢失。因此,需在FPGA外加EPROM,将配置数据写入其中,系统每次上电自动将数据引入SRAM中。CPLD器件一般采用EEPROM存储技术,可重复编程,并且系统掉电后,EEPROM中的数据不会丢失,适于数据的保密。FPGA器件含有丰富的触发器资源,易于实现时序逻辑,如果要求实现较复杂的组合电路则需要几个CLB结合起来实现。CPLD的与或阵列结构,使其适于实现大规模的组合功能,但触发器资源相对较少。

5.

6

7.宏单元、PIA、I/O控制块

8.MAX7000系列一般采用EEPROM存储技术,可重复编程,并且系统掉电后,EEPROM中的数据不会丢失,适于数据的保密。但是编写次数有限,编程的速度不快;FLEX10K系列采用SRAM进行功能配置,可重复编程,但系统掉电后,SRAM中的数据丢失。因此,需在FPGA外加专用配置芯片,将配置数据写入其中,系统每次上电自动将数据引入专用配置芯片中。

第3章

1.设计输入、项目编译、仿真和定时分析、编程下载

2.(1)原理图输入适合于对系统电路很熟悉的情况或用在对时间特性要求较高的场合;(2)波形图输入适用于时序逻辑和有重复性的逻辑函数;(3)文本输入适用于从逻辑门层次的描述到整个系统的描述。;(4)层次化输入适用于结构较复杂的系统。

EDA完整版答案

EDA完整版答案

1. 一个项目的输入输出端口是定义在 A 。

A. 实体中

B. 结构体中

C. 任何位置

D. 进程体

2. 描述项目具有逻辑功能的是 B 。

A. 实体

B. 结构体

C. 配置

D. 进程

3. 关键字ARCHITECTURE定义的是 A 。

A. 结构体

B. 进程

C. 实体

D. 配置

4. MAXPLUSII中编译VHDL源程序时要求 C 。

A. 文件名和实体可以不同名

B. 文件名和实体名无关

C. 文件名和实体名要相同

D. 不确定

5. 1987标准的VHDL语言对大小写是 D 。

A. 敏感的

B. 只能用小写

C. 只能用大写

D. 不敏感

6. VHDL语言中变量定义的位置是 D 。

A. 实体中中任何位置

B. 实体中特定位置

C. 结构体中任何位置

D. 结构体中特定位置

7. VHDL语言中信号定义的位置是 D 。

A. 实体中任何位置

B. 实体中特定位置

C. 结构体中任何位置

D. 结构体中特定位置

8. 变量是局部量可以写在 B 。

A. 实体中

B. 进程中

C. 线粒体

D. 种子体中

9. 变量和信号的描述正确的是 A 。

A. 变量赋值号是:=

B. 信号赋值号是:=

C. 变量赋值号是<=

D. 二者没有区别

10. 变量和信号的描述正确的是 B 。

A. 变量可以带出进程

B. 信号可以带出进程

C. 信号不能带出进程

D. 二者没有区别

11. 关于VHDL数据类型,正确的是 B 。

A. 数据类型不同不能进行运算

B. 数据类型相同才能进行运算

C. 数据类型相同或相符就可以运算

D. 运算与数据类型无关

12. 下面数据中属于实数的是 B 。

EDA技术实用教程习题答案——潘松_黄继业

EDA技术实用教程习题答案——潘松_黄继业

第一章

1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?

答:利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。FPGA和CPLD的应用是EDA 技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

1-2与软件描述语言相比,VHDL有什么特点?

答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。综合器将VHDL 程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?

什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

有哪些类型?答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。(3)从RTL级表示转换到逻辑门(包括触发器)的表示,即逻辑综合。(4)从逻辑门表示转换到版图表示(ASIC设计),或转换到FPGA的配置网表文件,可称为版图综合或结构综合。

EDA完整版答案

EDA完整版答案

1. 一个项目的输入输出端口是定义在 A 。

A. 实体中

B. 结构体中

C. 任何位置

D. 进程体

2. 描述项目具有逻辑功能的是 B 。

A. 实体

B. 结构体

C. 配置

D. 进程

3. 关键字ARCHITECTURE定义的是 A 。

A. 结构体

B. 进程

C. 实体

D. 配置

4. MAXPLUSII中编译VHDL源程序时要求 C 。

A. 文件名和实体可以不同名

B. 文件名和实体名无关

C. 文件名和实体名要相同

D. 不确定

5. 1987标准的VHDL语言对大小写是 D 。

A. 敏感的

B. 只能用小写

C. 只能用大写

D. 不敏感

6. VHDL语言中变量定义的位置是 D 。

A. 实体中中任何位置

B. 实体中特定位置

C. 结构体中任何位置

D. 结构体中特定位置

7. VHDL语言中信号定义的位置是 D 。

A. 实体中任何位置

B. 实体中特定位置

C. 结构体中任何位置

D. 结构体中特定位置

8. 变量是局部量可以写在 B 。

A. 实体中

B. 进程中

C. 线粒体

D. 种子体中

9. 变量和信号的描述正确的是 A 。

A. 变量赋值号是:=

B. 信号赋值号是:=

C. 变量赋值号是<=

D. 二者没有区别

10. 变量和信号的描述正确的是 B 。

A. 变量可以带出进程

B. 信号可以带出进程

C. 信号不能带出进程

D. 二者没有区别

11. 关于VHDL数据类型,正确的是 B 。

A. 数据类型不同不能进行运算

B. 数据类型相同才能进行运算

C. 数据类型相同或相符就可以运算

D. 运算与数据类型无关

12. 下面数据中属于实数的是 B 。

《EDA技术实用教程》习题解答

《EDA技术实用教程》习题解答

第 1 章 概述
11
diff : OUT STD_LOGIC; s_out : OUT STD_LOGIC ); end component; signal t0,t1,t2 : STD_LOGIC; BEGIN u1 : h_suber PORT MAP(x => x, y => y, diff => t0, s_out => t1); u2 : h_suber PORT MAP(x => t0, y => sub_in, diff => diffr, s_out => t2); sub_out <= t1 OR t2; END; (2)8 位减法器,关于生成语句可以参见第 9 章
第 1 章 概述
7
习题五
习题 5-1
画出与下例实体描述对应的原理图符号:
ENTITY buf3s IS
-- 实体1: 三态缓冲器
PORT (input : IN STD_LOGIC ;
-- 输入端
enable : IN STD_LOGIC ; -- 使能端
output : OUT STD_LOGIC ) ; -- 输出端
解:用同步计数器来实现。(事实上要求设计的是一个袼雷码计数器)
考虑不同状态时,对应的 DFF 输入端的值:
Q2 Q1 Q0 000
001

EDA技术课后答案

EDA技术课后答案

EDA习题第一章

1.1 EDA的英文全称是什么?EDA的中文含义是什么?

答:EDA即Electronic Design Automation的缩写,直译为:电子设计自动化。

1.2 什么叫EDA技术?

答:EDA技术有狭义和广义之分,狭义EDA技术就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术,或称为IES/ASIC自动设计技术。

1.3 利用EDA技术进行电子系统的设计有什么特点?

答:①用软件的方式设计硬件;②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;③设计过程中可用有关软件进行各种仿真;④系统可现场编程,在线升级;⑤整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高。

1.4 从使用的角度来讲,EDA技术主要包括几个方面的内容?这几个方面在整个电子系统的设计中分别起什么作用?

答:EDA技术的学习主要应掌握四个方面的内容:①大规模可编程逻辑器件;②硬件描述语言;③软件开发工具;④实验开发系统。其中,硬件描述语言是重点。

对于大规模可编程逻辑器件,主要是了解其分类、基本结构、工作原理、各厂家产品的系列、性能指标以及如何选用,而对于各个产品的具体结构不必研究过细。

eda技术实用教程-veriloghdl答案

eda技术实用教程-veriloghdl答案

eda技术实用教程-veriloghdl答案【篇一:eda技术与vhdl程序开发基础教程课后答案】

eda的英文全称是electronic design automation

2.eda系统设计自动化eda阶段三个发展阶段

3. eda技术的应用可概括为

4.目前比较流行的主流厂家的eda软件有、

5.常用的设计输入方式有原理图输入、文本输入、状态机输入

6.常用的硬件描述语言有

7.逻辑综合后生成的网表文件为 edif

8.布局布线主要完成9.

10.常用的第三方eda工具软件有synplify/synplify pro、leonardo spectrum

1.8.2选择

1.eda技术发展历程的正确描述为(a)

a cad-cae-eda

b eda-cad-cae

c eda-cae-cad

d cae-cad-eda

2.altera的第四代eda集成开发环境为(c)

a modelsim

b mux+plus ii

c quartus ii

d ise

3.下列eda工具中,支持状态图输入方式的是(b)

a quartus ii

b ise

c ispdesignexpert

d syplify pro

4.下列几种仿真中考虑了物理模型参数的仿真是(a)

a 时序仿真

b 功能仿真

c 行为仿真

d 逻辑仿真

5.下列描述eda工程设计流程正确的是(c)

a输入-综合-布线-下载-仿真

b布线-仿真-下载-输入-综合

c输入-综合-布线-仿真-下载

d输入-仿真-综合-布线-下载

6.下列编程语言中不属于硬件描述语言的是(d)

a vhdl

b verilog

《EDA技术实用教程(第四版)》习题答案

《EDA技术实用教程(第四版)》习题答案

《EDA 技术实用教程(第四版)》习题

3 习 题

3-1 画出与以下实体描述对应的原理图符号元件: ENTITY buf3s IS --实体1:三态缓冲器 PORT(input:IN STD_LOGIC; --输入端 enable:IN STD_LOGIC; --使能端 output:OUT STD_LOGIC); --输出端 END buf3s ;

ENTITY mux21 IS --实体2: 2选1多路选择器 PORT(in0, in1,sel: IN STD_LOGIC; output:OUT STD_LOGIC);

3-2 图3-16所示的是4选1多路选择器,试分别用IF_THEN 语句和CASE 语句的表达方式写出此电路的VHDL 程序,选择控制信号s1和s0的数据类型为STD_LOGIC_VECTOR;当s1=’0’,s0=’0’;s1=’0’,s0=’1’;s1=’1’,s0=’0’和s1=’1’,s0=’1’时,分别执行y<=a 、y<=b 、y<=c 、y<=d 。

图3-16 4选1多路选择器

--解1:用IF_THEN 语句实现4选1多路选择器 LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITY mux41 IS

PORT (a,b,c,d: IN STD_LOGIC;

s0: IN STD_LOGIC;

s1: IN STD_LOGIC;

y: OUT STD_LOGIC);

END ENTITY mux41;

EDA技术与VHDL课后答案(第3版)潘松 黄继业

EDA技术与VHDL课后答案(第3版)潘松 黄继业
WHEN “10” => y<=c ;
WHEN “11” => y<=d ;
WHEN OTHERS => NULL ;
END CASE ;
END PROCESS ;
END ARCHITECTURE two ;
3-3程序:
LIBRARY IEEE ;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;
COMPONENT or IS
PORT ( a,b : IN STD_LOGIC ;
c : OUT STD_LOGIC ) ;
END COMPONENT or ;
SIGNAL d,e,f : STD_LOGIC ;
BEGIN
u1 : h_suber PORT MAP ( x=>x, y=>y, diff=>d, s_out=>e ) ;
END ARCHITECTURE one ;
1位全减器:
LIBRARY IEEE ;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;
ENTITY f_suber IS
PORT ( x,y,sub_in : IN STD_LOGIC ;
sub_out ,diffr : OUT STD_LOGIC ) ;
BEGIN
p_MUX21A_u1 : PROCESS ( u1_s, u1_a, u1_b, u1_y )

EDA技术实用教程课后习题答案(20210110132612)

EDA技术实用教程课后习题答案(20210110132612)

第一章

1- 1 EDA技术与ASIC设计与FPGA开发有什么关系?

答:利用EDA技术进行电子系统设计得最后目标就是完成专用集成

电路ASIC得设计与实现;FPGA与CPLD就是实现

这一途径得主流器件。FPGA与CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC o FPGA与CPLD得应用就是EDA技术

有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)与ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型得诠释。

1- 2与软件描述语言相比,VHDL有什么特点? P6

答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU得机器代码,这种

代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器

代码不代表硬件结构,更不能改变CPU得硬件结构,只能被动地为其特定得硬件电路结构所利用。综合器将VHDL

程序转化得目标就是底层得电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述得电路结构,不依赖于任何特定硬

件环境;具有相对独立性。综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达得电路

功能转化成具体得电路结构网表过程中,具

有明显得能动性与创造性,它不就是机械得一一对应式得“翻译”,而就

是根据设计库、工艺库以及预先设置得各类约束条件,选择最优得方式完成电路结构得设计。

1- 3什么就是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中得地位就是什么?

什么就是综合?答:在电子设计领域中综合得概念可以表示为:将用行为与功能层次表达得电子系统转换为低层次得便于具体实现得模块组合装配得过程。

有哪些类型?答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。(2)从算法表示转换到寄存器

eda技术实用教程verilog答案

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【篇一:eda技术实用教程课后答案---潘松,黄继业】

端有四个输入:s0、s1、s2、s3。当且

仅当s0=0时:y=a;s1=0时:y=b;s2=0时:y=c;s3=0时:y=d。 --解:4选1多路选择器vhdl程序设计。 library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all; entity mux41a is

port( a,b,c,d : in std_logic;s0,s1,s2,s3 : in std_logic; y : out

std_logic); end entity mux41a;

architecture one of mux41a is

signal s0_3 : std_logic_vector(3 downto 0); begin

s0_3=s0s1s2s3;

y=a when s0_3=0111 else b when s0_3=1011 else c when

s0_3=1101 else d when s0_3=1110 else z;

end architecture one;

3-4 给出1位全减器的vhdl描述;最终实现8位全减器。要求:

1)首先设计1位半减器,然后用例化语句将它们连接起来,图4-20中

h_suber是半减器,diff是输出差

a xin (diff=x-y),s_out是借位输出(s_out=1,xy),sub_in是借位输入。 diff_out c

yin

b

图3-19 1位全加器

--解(1.1):实现1位半减器h_suber(diff=x-y;s_out=1,xy)

eda技术及应用课后习题答案

eda技术及应用课后习题答案

eda技术及应用课后习题答案【篇一:eda技术实用教程(第四版)》习题答案】

ss=txt>1 习题

1-1 eda技术与asic设计和fpga开发有什么关系?fpga在asic 设计中有什么用途?p3~4

1-2 与软件描述语言相比,vhdl有什么特点? p6

l-3 什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么? p5

1-4 在eda技术中,自顶向下的设计方法的重要意义是什么?

p7~10

1-5 ip在eda技术的应用和发展中的意义是什么? p22~14

1-6 叙述eda的fpga/cpld设计流程,以及涉及的eda工具及其在整个流程中的作用。 (p11~13)

2 习题

2-1 olmc(输出逻辑宏单元)有何功能?说明gal是怎样实现可编程组合电路与时序电路的。 p34~36

2-2 什么是基于乘积项的可编程逻辑结构? p33~34,40 什么是基于查找表的可编程逻辑结构? p40~41

2-3 fpga系列器件中的lab有何作用? p43~45

2-5 解释编程与配置这两个概念。 p58

2-6 请参阅相关资料,并回答问题:按本章给出的归类方式,将基于乘积项的可编程逻辑结构的pld器件归类为cpld;将基于查找表的可编程逻辑结构的pld器什归类为fpga,那么,apex系列属于什么类型pld器件? max ii系列又属于什么类型的pld器件?为什么? p54~56

3 习题

3-1 画出与以下实体描述对应的原理图符号元件:

entity buf3s is --实体1:三态缓冲器

port(input:in std_logic; --输入端

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题答案(第1_10章)

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题答案(第1_10章)

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习

题及答案

1 习题

1-1EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?FPGA在ASIC设计中有什么用途?P3~4

EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?答:利用EDA 技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

FPGA在ASIC设计中有什么用途?答:FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。FPGA实现ASIC设计的现场可编程器件。

1-2 与软件描述语言相比,VHDL有什么特点? P4~6答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。

综合器将VHDL程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的

电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?P6

什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

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第一章

1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系? P3~4

答:利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

1-2与软件描述语言相比,VHDL有什么特点? P6

答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。综合器将VHDL 程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么? P5

什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

有哪些类型? 答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。(3)从RTL级表示转换到逻辑门(包括触发器)的表示,即逻辑综合。(4)从逻辑门表示转换到版图表示(ASIC设计),或转换到FPGA的配置网表文件,可称为版图综合或结构综合。

综合在电子设计自动化中的地位是什么? 答:是核心地位(见图1-3)。综合器具有更复杂的工作环境,综合器在接受VHDL程序并准备对其综合前,必须获得与最终实现设计电路硬件特征相关的工艺库信息,以及获得优化综合的诸多约束条件信息;根据工艺库和约束条件信息,将VHDL程序转化成电路实现的相关信息。

1-4在EDA技术中,自顶向下的设计方法的重要意义是什么? P7~10

答:在EDA技术应用中,自顶向下的设计方法,就是在整个设计流程中各设计环节逐步求精的过程。

1-5 IP在EDA技术的应用和发展中的意义是什么? P11~12

答:IP核具有规范的接口协议,良好的可移植与可测试性,为系统开发提供了可靠的保证。

第二章

2-1 叙述EDA的FPGA/CPLD设计流程。P13~16

答:1.设计输入(原理图/HDL文本编辑);2.综合;3.适配;4.时序仿真与功能仿真;5.编程下载;6.硬件测试。 2-2 IP是什么?IP与EDA技术的关系是什么? P24~26

IP是什么? 答:IP是知识产权核或知识产权模块,用于ASIC或FPGA/CPLD中的预先设计好的电路功能模块。

IP与EDA技术的关系是什么?答:IP在EDA技术开发中具有十分重要的地位;与EDA技术的关系分有软IP、固IP、硬IP:软IP是用VHDL等硬件描述语言描述的功能块,并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能;软IP 通常是以硬件描述语言HDL源文件的形式出现。固IP是完成了综合的功能块,具有较大的设计深度,以网表文件的形式提交客户使用。硬IP提供设计的最终阶段产品:掩模。

2-3 叙述ASIC的设计方法。P18~19

答:ASIC设计方法,按版图结构及制造方法分有半定制(Semi-custom)和全定制(Full-custom)两种实现方法。

全定制方法是一种基于晶体管级的,手工设计版图的制造方法。

半定制法是一种约束性设计方式,约束的目的是简化设计,缩短设计周期,降低设计成本,提高设计正确率。半定制法按逻辑实现的方式不同,可再分为门阵列法、标准单元法和可编程逻辑器件法。

2-4 FPGA/CPLD在ASIC设计中有什么用途? P16,18

答:FPGA/CPLD在ASIC设计中,属于可编程ASIC的逻辑器件;使设计效率大为提高,上市的时间大为缩短。 2-5 简述在基于FPGA/CPLD的EDA设计流程中所涉及的EDA工具,及其在整个流程中的作用。 P19~23答:基于FPGA/CPLD的EDA设计流程中所涉及的EDA工具有:设计输入编辑器(作用:接受不同的设计输

入表达方式,如原理图输入方式、状态图输入方式、波形输入方式以及HDL的文本输入方式。);HDL综合器(作用:HDL综合器根据工艺库和约束条件信息,将设计输入编辑器提供的信息转化为目标器件硬件结构细节的信息,并在数字电路设计技术、化简优化算法以及计算机软件等复杂结体进行优化处理);仿真器(作用:行为模型的表达、电子系统的建模、逻辑电路的验证及门级系统的测试);适配器(作用:完成目标系统在器件上的布局和布线);下载器(作用:把设计结果信息下载到对应的实际器件,实现硬件设计)。

第三章

3-1 OLMC(输出逻辑宏单元)有何功能?说明GAL是怎样实现可编程组合电路与时序电路的。 P34~36 OLMC有何功能? 答:OLMC单元设有多种组态,可配置成专用组合输出、专用输入、组合输出双向口、寄存器输出、寄存器输出双向口等。

说明GAL是怎样实现可编程组合电路与时序电路的? 答:GAL(通用阵列逻辑器件)是通过对其中的OLMC (输出逻辑宏单元)的编程和三种模式配置(寄存器模式、复合模式、简单模式),实现组合电路与时序电路设计的。

3-2 什么是基于乘积项的可编程逻辑结构? P33~34,40

答:GAL、CPLD之类都是基于乘积项的可编程结构;即包含有可编程与阵列和固定的或阵列的PAL(可编程阵列逻辑)器件构成。

3-3 什么是基于查找表的可编程逻辑结构? P40~41

答:FPGA(现场可编程门阵列)是基于查找表的可编程逻辑结构。

3-4 FPGA系列器件中的LAB有何作用? P43~45

答:FPGA(Cyclone/Cyclone II)系列器件主要由逻辑阵列块LAB、嵌入式存储器块(EAB)、I/O单元、嵌入式硬件乘法器和PLL等模块构成;其中LAB(逻辑阵列块)由一系列相邻的LE(逻辑单元)构成的;FPGA可编程资源主要来自逻辑阵列块LAB。

3-5 与传统的测试技术相比,边界扫描技术有何优点? P47~50

答:使用BST(边界扫描测试)规范测试,不必使用物理探针,可在器件正常工作时在系统捕获测量的功能数据。克服传统的外探针测试法和“针床”夹具测试法来无法对IC内部节点无法测试的难题。

3-6 解释编程与配置这两个概念。P58

答:编程:基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术。CPLD一股使用此技术进行编程。CPLD被编程后改变了电可擦除存储单元中的信息,掉电后可保存。电可擦除编程工艺的优点是编程后信息不会因掉电而丢失,但编程次数有限,编程的速度不快。

配置:基于SRAM查找表的编程单元。编程信息是保存在SRAM中的,SRAM在掉电后编程信息立即丢失,在下次上电后,还需要重新载入编程信息。大部分FPGA采用该种编程工艺。该类器件的编程一般称为配置。对于SRAM 型FPGA来说,配置次数无限,且速度快;在加电时可随时更改逻辑;下载信息的保密性也不如电可擦除的编程。 3-7 请参阅相关资料,并回答问题:按本章给出的归类方式,将基于乘积项的可编程逻辑结构的PLD器件归类为CPLD;将基于查找表的可编程逻辑结构的PLD器什归类为FPGA,那么,APEX系列属于什么类型PLD器件? MAX II系列又属于什么类型的PLD器件?为什么? P54~56

答:APEX(Advanced Logic Element Matrix)系列属于FPGA类型PLD器件;编程信息存于SRAM中。MAX II 系列属于CPLD类型的PLD器件;编程信息存于EEPROM中。

第四章

4-1:画出与下例实体描述对应的原理图符号元件:

ENTITY buf3s IS -- 实体1:三态缓冲器

PORT (input : IN STD_LOGIC ; -- 输入端

enable : IN STD_LOGIC ; -- 使能端

output : OUT STD_LOGIC ) ; -- 输出端

END buf3x ;

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