重庆大学期末EDA复习纲要(优.选)

1、题型
填空10*2’简答4*5’分析3*10’（程序分析，画出对应波形图；给出程序，画出电路）设计2*15’（要求条例分明，逻辑清晰）
2、考点
一、EDA设计流程
1、E DA设计流程：设计输入、综合、适配、时序仿真及功能仿真、编程下
载、硬件测试
2、设计输入：图形输入、HDL文本输入。

图形输入：原理图输入、状态图
输入和波形图输入。

3、时序仿真：接近真实器件运行特性的仿真，仿真文件中包含了器件硬件特
性参数，仿真精度高。

4、功能仿真：直接对VHDL、原理图描述或其他描述形式的逻辑功能进行测
试，以了解其实现的功能是否满足原设计要求，仿真过程不涉及任何具体器件的硬件特性。

设计耗时短，对硬件库、综合器等没有任何要求。

一般先进行功能测试再进行时序仿真。

二、FPGA/CPLD
1、CPLD：乘积项原理FPGA:查找表原理
三、有限状态机设计
1、状态编码：状态位直接输出型编码、顺序编码、一位热键编码
2、状态位直接输出型编码：将状态编码直接输出作为控制信号，即output=state，要求对状态机个状态的编码做特殊的选择，以适应控制时序的要求。

3、顺序编码：000-→001-→010-→011-→100-→101-→110-→111,8位状态机只
需要三个状态机。

4、一位热键编码：用n个触发器实现具有n个状态的状态机，状态机中的每一位都由其中一个触发器的状态表示。

100000-→010000-→001000--→000100-→000010-→000001。

四、VHDL文字规则
1、整数、实数（必须带有小数点）、物理量文字（VHDL不接受此类文字），如：60s，100m
2、字符串：一维的字符数组。

字符以单引号标示，字符串以双引号标示。

文字字符串：双引号括起的一段文字。

数字字符串，预定义的数据类型BIT的一位数组。

B:二进制；O：八进制，每位位矢数组长度3；X：十六进制，每位位矢数组长度4。

3、标识符：必须以英文字母开头、必须是单一的下划线，且其前后必须是字母或数字；允许包含图形符号（回车、换行等），也允许包含空格。

4、操作符：逻辑操作符，关系操作符，算术操作符。

逻辑操作符：and，or，xor，xnor等等；关系操作符：=，<=,>=,<,>等等；算术运算符：加减乘除移位等等。

五、属性描述语句。

1、信号类属性：event，stable与之相反。

对于目前的VHDL综合器，Event 只能用于if、when语句中。

2、数据区间属性：’range[(n)]以及’reverse_range[(n)]，两者返回次序相反，前者与原序列相同，后者相反。

返回值是一个区间。

Eg：signal range1: in std_logic_vector（7 downto 0）。

3、数值类属性：left、right、high、low。

Page306
4、数组属性：’length,表征数组长度。

A=array1’length
六、IP核
1、软IP：用VHDL等硬件描述语言描述的功能模块，但是不涉及什么具体电路元件实现这些功能。

周期短，投入少，不涉及物理实现，增大了IP的灵活性与适应性。

2、固IP：完成了综合的功能块。

较大的设计深度，一般以网表形式提交用户使用。

3、硬IP：提供设计的最终产品：掩模。

设计深度高，后续工作少，但灵活性差。

七、PCB印刷版电路设计
1、类别：刚性和挠性；单层、双层和多层
2、封装类型：
分离封装、双列直插式封装（dual in-line package）、针阵式封装（pin grid package）、表面贴装器件（surface mount device）、针栅阵列封装（PGA）、塑料引线片式载体封装（PLCC）、球状栅格阵列封装（BGA）等等
3、板面介绍
元件面（component side）、焊接面（与元件面相对，solder side）、丝印层（用于标注元件，采用丝印法）、阻焊层、焊盘、金属化孔、通孔、坐标网格（定于元件与网格交点上）。

4、常用设计标准
网格尺寸（常用2.5mm）、标称孔径与最小焊盘直径、导线宽度、导线间距、
焊盘形状（方、圆、椭圆等）。

八、顺序语句
赋值语句、if、case、loop、next、exit、wait、子程序调用语句、return语句、null语句
九、并行语句
并行信号赋值语句、块语句、并行过程调用语句、元件例化语句、report语句、断言语句
十、范本
Use ieee;
Use ieee.std_logic_1164.all;
Entity xxx is
Port(xxx);
End entity xxx;
Architecture xxx of xxx is
begin
Xxx:process(x,x,x)
Begin
Xxx
Xxx
End process xxx
End xxx
十一、常用语法
1、信号与变量。

信号signal：用于作为电路中的信号连接，在整个结构体内的任何地方都能使用，在进程最后才对信号赋值。

变量variable：用于作为进程中局部数据储存单元，只能在所定义的进程中使用，立即赋值。

信号的赋值需要一个延时，end process 语句到达后延迟才发生，延迟后进程内所有语句同时完成，而最接近end process 的语句先被赋值。

进程语句必须由敏感信号的变化来驱动。

2、仿真延时。

1）、固有延时：b<=a after 20ns ;当a的时间长度小于20ns，对b无影响。

2）、传输延时：b<= transport a after20ns; 无论a时间多长，b始终会完成赋值，尽是传输时间延迟。

3、if语句
If xxx then
Xxxxx
Elsif xxx then
Xxx
.
.
.
Else
xxxxx
End if
4、case语句
case xxx is
when 选择值=>y<=a
when…
选择值可以是：1、单个普通数值；2、数值选择范围，如2 to 4 ；3、并列数值，如1|2，取值3或者5 ；4、混合方式（以上三种方式的混合）。

当选择范围确定时，各选择值必须对应一种状态，且不允许重叠。

5、l oop语句
1)for n in 0 to 7 loop
xxxx;
end loop;
2)l1:loop
Xxxx
Exit l1 when xxxx;
End loop l1;
3)next语句
用于有条件或无条件的转向控制
Next；开始下一次循环
Next loop 标号；
Next loop 标号when 条件表达式；一定条件时调到下一次循环或其他循环。

4）exit语句Exit loop 标号。

6、null空操作，用于匹配else语句等
7、Wait挂起语句
Wait ，永远挂起
Wait on 信号表，当信号变化时停止挂起
Wait until 条件表达式，条件等待语句
Wait for 时间表达式，超时等待语句
8、有限状态机（mealy，同步输出；moore，异步输出）
自定义数据类型type 数据类型名is 数据类型定义of 基本数据类型
Type st1 is array (0 to 15) of std_logic;
Type week is (sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);枚举型
枚举型定义，用数字是，必须加单引号
Type a is(‘1’,’a’,’2’);
子类型subtype，定义同type
调用type同signal，在进程前说明，进程中使用。

9、元件例化参见教材page297
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成word文本--------------------- 方便更改。