FPGA编写程序题试题
fpga练习题库
fpga练习题库FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统开发。
为了帮助读者更好地掌握FPGA的相关知识,本篇文章将提供一套FPGA练习题库,旨在帮助读者巩固理论知识,并通过实践锻炼解决问题的能力。
一、概述本练习题库涵盖了FPGA的多个方面内容,包括Verilog语言编程、数字逻辑设计、时序分析、时钟分频以及外设接口等。
通过完成这些练习题,读者可以更好地理解FPGA的工作原理,掌握FPGA设计的基本方法和技巧。
二、练习题示例1. 编写一个Verilog代码,实现一个4位二进制加法器。
输入端包括两个4位的二进制数A和B,输出端为一个5位的二进制数S(其中前4位为和,最后1位为进位)。
2. 设计一个3:8译码器,使用FPGA实现。
译码器的输入端为3位二进制数A、B和C,输出端为8位译码结果D0-D7。
3. 在FPGA中实现一个时钟分频电路,输入端为一个时钟信号clk,输出端为两个时钟信号clk_div2和clk_div4,在输出端分别将输入时钟的频率分别分为原来的一半和四分之一。
4. 设计一个I2C总线控制器,实现与外部I2C设备的通信。
输入端为数据线SDA和时钟线SCL,输出端为I2C总线的控制信号(包括起始信号、停止信号、数据读写信号等)。
三、注意事项1. 在完成练习题时,建议使用Verilog HDL语言进行编程。
可以选择任何一款FPGA开发板进行搭建和验证。
2. 在编写代码时,注意书写规范和注释,增加代码的可读性和可维护性。
3. 在验证设计时,使用仿真工具进行功能验证,并通过FPGA开发板进行硬件验证。
4. 完成练习题后,可以通过波形验证、逻辑分析仪等工具进行结果检验。
5. 如果遇到问题,可以参考相关教材、文档或搜索引擎搜索相关资料,也可以向论坛、社群等渠道提问,寻求帮助和解答。
四、总结通过完成FPGA练习题库中的各种题目,读者可以提高FPGA设计和应用的能力。
FPGA试卷+答案+超详细解答
- --- . -word 资料-20XX—20XX学年度第(X)学期期末考试试卷科目:<<FPGA 设计>>〔X〕卷考试形式:闭卷考试时间:100分钟 院(系)别、班级:XX :学号:含答题纸、试题纸、草稿纸的装订试卷不能分拆〕一、单项选择题:〔20分〕1. 在VHDL 语言中,以下对进程〔PROCESS 〕语句的语句构造及语法规那么的描述中,不正确的选项是___C ___。
A. PROCESS 为一无限循环语句;敏感信号发生更新时启动进程,执行完成后,等待下一次进程启动。
B. 敏感信号参数表中,不一定要列出进程中使用的所有输入信号;C. 进程由说明局部、构造体局部、和敏感信号三局部组成; (进程由声明语句、顺序语句、敏感信号列表组成)D. 当前进程中声明的变量不可用于其他进程。
2. 在一个VHDL 设计中idata 是一个信号,数据类型为integer ,数据范围0 to 127,下面哪个赋值语句是正确的___C ___。
〔信号赋值符号 <= 〕 A. idata := 32;B. idata <= 16*A0*;(十进制数为:10*16= 160,idata 范围为0~127)C. idata <= 16*7*E1;〔十进制数为:7*16^1= 112〕D. idata := B*1010*;3. 大规模可编程器件主要有FPGA 、CPLD 两类,以下对FPGA 构造与工作原理的描述中,正确的选项是___C ___。
A. FPGA 是基于乘积项构造的可编程逻辑器件; 〔FPGA 芯片基于查找表的可编程逻辑构造〕B. FPGA 是全称为复杂可编程逻辑器件;电子与信息学院 10应用电子技术教育2班第2页〔不含草稿纸局部共 10页(FPGA 现场可编程逻辑门阵列,CPLD 才是 复杂可编程逻辑器件) C. 基于SRAM 的FPGA 器件,在每次上电后必须进展一次配置; D. 在Altera 公司生产的器件中,MAX7000系列属FPGA 构造。
FPGA试题
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.关于1987标准的VHDL语言中,标识符描述正确的是 B 。
A. 下划线可以连用B. 下划线不能连用C. 不能使用下划线D. 可以使用任何字符4.VHDL语言中变量定义的位置是 D ;VHDL语言中信号定义的位置是 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5.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6.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6.关于VHDL数据类型,正确的是 D 。
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7.关于VHDL数据类型,正确的是 B 。
A. 用户不能定义子类型B. 用户可以定义子类型C. 用户可以定义任何类型的数据D. 前面三个答案都是错误的8.可以不必声明而直接引用的数据类型是 C 。
A. STD_LOGICB. STD_LOGIC_VECTORC. BITD. 前面三个答案都是错误的9.使用STD_LOGIG_1164使用的数据类型时 B 。
A.可以直接调用B.必须在库和包集合中声明C.必须在实体中声明D. 必须在结构体中声明10.VHDL运算符优先级的说法正确的是 C 。
A. 逻辑运算的优先级最高B. 关系运算的优先级最高C. 逻辑运算的优先级最低D. 关系运算的优先级最低11.VHDL中顺序语句放置位置说法正确的是 D 。
A.可以放在进程语句中B. 可以放在子程序中C. 不能放在任意位置D. 前面的说法都正确12.不属于顺序语句的是 B 。
大华股份 fpga 经典试题
大华股份 fpga 经典试题大华股份FPGA经典试题 FPGA(Field-Programmable Gate Array,场可编程门阵列)是一种集成电路设计和重构的可编程逻辑器件。
大华股份是中国领先的FPGA芯片设计和制造企业之一。
在FPGA领域,大华股份以其创新和质量闻名。
下面将介绍一些大华股份的FPGA经典试题,了解其门道。
1、什么是FPGA? FPGA是一种可以实现电路逻辑可编程性的芯片。
它通过在特定硬件平台上重新编程来实现不同电路功能,而不需要进行物理硬件更换。
这使得FPGA在快速原型设计和产品开发中具有重要作用。
2、请简要解释FPGA的工作原理。
FPGA由大量的可编程逻辑区块(CLB)组成,每个CLB可以根据需要配置为特定的功能。
这些CLB通过互连资源相互连接,形成电路逻辑。
FPGA中的配置存储器被用于保存配置信息,当配置信息发送到FPGA时,芯片根据配置信息建立相应的电路逻辑。
3、大华股份的FPGA芯片有哪些应用领域? 大华股份的FPGA芯片广泛应用于通信、工业控制、军工、汽车电子等领域。
它们可以实现高性能的信号处理、实时数据采集和处理、图像处理等复杂任务。
4、请解释FPGA的可重构性和灵活性对产品开发的重要性。
FPGA的可重构性使得原型设计可以迭代得更快,并且在产品开发的早期阶段就能够进行验证。
此外,由于FPGA的灵活性,它们可以在实际产品形态确定之前进行动态修改和优化,从而节约了时间和成本。
5、大华股份的FPGA芯片有哪些性能优势? 大华股份的FPGA芯片具有高集成度、低功耗、高性能、高可靠性以及低延迟的特点。
这些性能优势使得大华股份的FPGA芯片在各个应用领域中脱颖而出。
6、请简要描述FPGA设计过程中可能遇到的挑战。
FPGA设计过程中可能会面临时钟分配、信号完整性、资源不足等挑战。
高性能的设计需要合理规划时钟分配,并在信号传输中保持信号完整性,避免时序问题。
此外,资源有限的情况下,需要合理利用FPGA的资源。
fpga竞赛题目
题目:设计一个FPGA竞赛题目并解释它的要求和解决方法一、题目:数字时钟的设计与实现要求:1. 使用FPGA设计一个数字时钟,包括小时、分钟和秒的显示。
2. 时钟的显示应该具有实时更新功能,即每秒钟更新一次时间。
3. 时钟应该具有手动调整时间的功能,可以通过按键输入小时、分钟和秒。
4. 时钟应该具有闹钟功能,当到达设定的时间时,闹钟会发出声音。
解决方法:1. 首先,我们需要使用FPGA设计一个时钟模块,该模块需要能够处理小时、分钟和秒的计数。
可以使用计数器来实现这一功能。
计数器的计数频率应该足够快,以实现每秒钟更新一次时间的要求。
2. 显示模块可以使用FPGA上的LED或LCD显示屏来实现。
我们需要设计一个驱动程序来控制显示屏的显示内容。
3. 手动调整时间的功能可以通过按键输入来实现。
我们需要设计一个按键检测模块来检测按键的状态,并将按键输入传递给时钟模块。
4. 闹钟功能可以通过在时钟模块中设置一个闹钟时间来实现。
当到达设定的时间时,闹钟模块会触发一个中断,通知驱动程序发出声音。
二、题目:智能家居系统的设计与实现要求:1. 设计一个基于FPGA的智能家居系统,包括灯光、窗帘、空调等设备的控制。
2. 系统应该具有远程控制功能,可以通过手机APP或网页界面进行控制。
3. 系统应该具有自动控制功能,可以根据环境条件(如温度、光照等)自动控制设备。
解决方法:1. 智能家居系统需要使用FPGA作为主控制器,协调各个设备的控制。
我们可以使用FPGA 上的GPIO接口来控制各种设备。
2. 远程控制可以通过手机APP或网页界面的方式实现。
我们可以使用Wi-Fi模块(如ESP32)来实现通信,将用户的控制指令发送给FPGA。
3. 自动控制可以根据环境条件实现。
我们可以使用传感器(如温度、光照传感器)来检测环境条件,并将检测结果传递给FPGA。
FPGA可以根据这些信息来控制各种设备。
总之,这些题目需要使用FPGA的知识和技能来解决,需要熟练掌握FPGA设计、电路设计、软件开发、通信等方面的基础知识。
FPGA试题
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.关于1987标准的VHDL语言中,标识符描述正确的是 B 。
A. 下划线可以连用B. 下划线不能连用C. 不能使用下划线D. 可以使用任何字符4.VHDL语言中变量定义的位置是 D ;VHDL语言中信号定义的位置是 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5.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6.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6.关于VHDL数据类型,正确的是 D 。
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7.关于VHDL数据类型,正确的是 B 。
A. 用户不能定义子类型B. 用户可以定义子类型C. 用户可以定义任何类型的数据D. 前面三个答案都是错误的8.可以不必声明而直接引用的数据类型是 C 。
A. STD_LOGICB. STD_LOGIC_VECTORC. BITD. 前面三个答案都是错误的9.使用STD_LOGIG_1164使用的数据类型时 B 。
A.可以直接调用B.必须在库和包集合中声明C.必须在实体中声明D. 必须在结构体中声明10.VHDL运算符优先级的说法正确的是 C 。
A. 逻辑运算的优先级最高B. 关系运算的优先级最高C. 逻辑运算的优先级最低D. 关系运算的优先级最低11.VHDL中顺序语句放置位置说法正确的是 D 。
A.可以放在进程语句中B. 可以放在子程序中C. 不能放在任意位置D. 前面的说法都正确12.不属于顺序语句的是 B 。
fpga基础练习题
fpga基础练习题FPGA(现场可编程门阵列)是一种用于实现数字逻辑电路的集成电路技术。
它具有可编程性和灵活性,因此在许多领域都得到广泛应用。
为了帮助大家更好地理解和掌握FPGA的基础知识,以下是一些FPGA基础练习题。
练习题一:FPGA的基本概念描述FPGA的基本原理和特点,并说明FPGA与ASIC(应用特定集成电路)的区别和联系。
练习题二:FPGA的编程语言介绍FPGA常用的编程语言,如VHDL(VHSIC硬件描述语言)和Verilog HDL(硬件描述语言),并比较它们的特点和适用场景。
练习题三:FPGA开发流程以Xilinx为例,详细描述FPGA的开发流程,包括项目创建、设计实现、综合与仿真、下载到FPGA板等步骤,并提及常见的开发工具和软件。
练习题四:FPGA的时序设计解释FPGA的时序设计概念,包括时钟、时钟周期、时钟频率、时钟约束等,并说明如何进行时序约束和时序分析。
练习题五:FPGA的布局布线讨论FPGA的布局布线问题,包括寄存器布局、时钟布线、关键路径等内容,并介绍常用的布局布线工具和技术。
练习题六:FPGA的资源利用说明如何合理利用FPGA的资源,包括LUT(查找表)、片上RAM(Random Access Memory)、DSP(Digital Signal Processing)等,并给出相应的应用示例。
练习题七:FPGA应用案例选择一个具体的应用领域(如通信、图像处理等),并描述FPGA在该领域中的应用案例,包括设计思路、实现方法和性能指标等。
练习题八:FPGA的优缺点总结FPGA的优点和缺点,分析其在不同应用场景中的适用性,并展望FPGA技术的发展趋势。
通过完成以上FPGA基础练习题,相信大家能够更加深入地了解和掌握FPGA的基本概念、编程语言、开发流程、时序设计、布局布线、资源利用、应用案例以及优缺点等方面的知识。
祝愿大家在FPGA的学习和应用中取得好成果!。
基于FPGA的设计题目
基于FPGA的设计题目1.花样彩灯控制器的设计设计要求:假设输入脉冲为3MHz,控制16只LED发光二极管每隔1s或2s 显示一种花样。
要求显示的花样如下:闪烁2次从LED(0)移位点亮到LED(15)一次全部点亮一次从LED(15)开始逐个熄灭至LED(0)1次闪烁2次。
如果按下清零键时,16只LED均熄灭一次,然后再重新按规律显示。
如果没有按下快/慢选择控制键时,16只LED 发光二极管是以每隔1s进行花样显示,否则按下快/慢键选择控制键时,16只LED发光二极管是以每隔2s进行花样显示。
2.利用FPGA实现一个简单的DDS正弦波发生器(DDS:数字显示示波器)可分解为三个部分来设计:时钟产生模块;地址产生模块;ROM 查找表模块。
实现思路:①首先,由外部晶振引入40MHz的时钟到FPGA内部,进入时钟产生模块,对时钟进行处理并3倍频程后,得到一个稳定精确的120MHz的系统时钟;②然后,地址产生模块在系统时钟的激励下,将频率控制字与累加寄存器输出的数据进行累加,然后把累加的结果作为地址输出给ROM查找表地址;③最后,ROM查找表模块在每个系统时钟的上升沿,按照地址来读取ROM 查找表中的相应的波形采样点数据并输出,该数就是最终的DDS信号。
3.多功能信号发生器的设计设计要求:设计一个多功能信号发生器,能够以稳定的频率产生锯齿波、增减锯齿波、三角波、阶梯波、正弦波和方波等六种信号。
系统有3个波形选择开关和一个复位开关,通过波形选择开关可以选择以上各种不同种类的输出波形;按下复位开关时,系统将复位。
设计实现:由于FPGA只能直接输出数字信号,而多功能信号发生器输出的各种波形均为模拟信号,因此设计信号发生器时,需将FPGA输出的信号通过D/A转换电路将数字信号转换成模拟信号。
多功能信号发生器可由信号产生电路、波形选择电路和D/A转换电路构成。
如下图所示:时钟信号波形输出信号产生电波形选择电路D/A转换电路选择信号4.数字跑表的设计设计要求:设计一个数字跑表,该跑表具有复位、暂停、秒表计时等功能。
FPGA习题集及参考标准答案讲解.doc
习题集及参考答案一、填空题1. 一般把 EDA技术的发展分为()个阶段。
2.FPGA/CPLD有如下设计步骤:①原理图 /HDL 文本输入、②适配、③功能仿真、④综合、⑤编程下载、⑥硬件测试,正确的设计顺序是①()⑤⑥。
3. 在 EDA工具中,能完成在目标系统器件上布局布线的软件称为()。
4. 设计输入完成之后,应立即对文件进行()。
5. 基于硬件描述语言的数字系统设计目前最常用的设计方法称为()设计法。
6. 将硬件描述语言转化为硬件电路的过程称为()。
7. IP 核在 EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的 IP 被称为()IP 。
8. SOC系统又称为()系统。
SOPC系统又称为()系统。
9. 将硬核和固核作为() IP 核,而软核作为() IP 核。
10. IP 核在 EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的 IP 被称为()。
11. HDL综合器就是逻辑综合的过程,把可综合的VHDL/Verilog HDL 转化成硬件电路时,包含了三个过程,分别是()、()、()。
12. EDA软件工具大致可以由五个模块构成,分别是设计输入编辑器、()、()、()和()。
13. 按仿真电路描述级别的不同,HDL 仿真器分为()仿真、()仿真、()仿真和门级仿真。
14. 系统仿真分为()、()和()。
15. ()仿真是对设计输入的规范检测,这种仿真通过只能表示编译通过,说明设计满足一定的语法规范,但不能保证设计功能满足期望。
16. ()仿真是对综合后的网表进行的仿真,它验证设计模块的基本逻辑功能,但不带有布局布线后产生的时序信息,是理想情况下的验证。
17. ()仿真是布局布线后进行的后仿真,仿真时考虑了布线延时,和芯片实际的工作情况更加接近。
18. 目前 Xilinx 公司生产的 FPGA主要采用了()配置存储器结构。
19. 描述测试信号的变化和测试工程的模块叫做()。
FPGA 考题
B.if falling_edge(clk) then
C.if clk’event and clk = ‘0’ then
D.if clk’stable and not clk = ‘1’ then
21. 下列语句中,不属于并行语句的是:B。
A. 信号B. 常量C. 数据D. 变量
38.在VHDL中,为定义的信号赋初值,应该使用__D___ 符号。
A. =:B. =C. :=D. <=
二编程题
1.设计24进制计数器
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.ALL;
USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;
USEieee.std_logic_unsigned.ALL;
ENTITYdivIS
PORT(clk:in std_logic;
div2,div4,div8,div16:out std_logic;
q:out std_logic_vector(3 downto 0));
END;--div2,div4,div8,div16,对应2分频,4分频,8分频,16分频
C.设计文件的文件名与实体名不一致。
D. 程序中缺少关键词。
34. 以下对于进程PROCESS的说法,正确的是:C
A.进程之间可以通过变量进行通信
B.进程内部由一组并行语句来描述进程功能
C.进程语句本身是并行语句
D.一个进程可以同时描述多个时钟信号的同步时序逻辑
35. 进程中的信号赋值语句,其信号更新是C。
A. 4.2B. 3 C. ‘1’D. “11011”
fpga笔试面试题目(3篇)
第1篇1. 简述FPGA的基本概念,与ASIC、CPLD有何区别?2. FPGA主要由哪些基本单元组成?3. FPGA的编程语言有哪些?分别介绍Verilog和VHDL的区别。
4. FPGA的工作原理是什么?5. 简述FPGA的编程过程。
二、FPGA编程语言(Verilog/VHDL)1. Verilog和VHDL中,module和entity的区别是什么?2. Verilog中,initial块和always块有何区别?3. VHDL中,architecture和entity的区别是什么?4. Verilog中,如何定义一个寄存器?5. VHDL中,如何定义一个信号?6. Verilog中,如何定义一个模块?7. VHDL中,如何定义一个实体?8. Verilog中,如何实现一个加法器?9. VHDL中,如何实现一个加法器?10. Verilog中,如何实现一个计数器?11. VHDL中,如何实现一个计数器?三、FPGA设计方法与技巧1. 简述FPGA设计中,模块化设计的重要性。
2. 如何在FPGA设计中实现资源共享?3. 简述FPGA设计中,流水线技术的应用。
4. 简述FPGA设计中,时序约束的重要性。
5. 如何在FPGA设计中,降低资源消耗?6. 如何在FPGA设计中,提高系统性能?7. 简述FPGA设计中,多时钟域同步技术。
8. 如何在FPGA设计中,实现信号的缓冲和驱动?9. 简述FPGA设计中,电源和地线设计的重要性。
10. 如何在FPGA设计中,实现信号的转换和转换器?四、FPGA测试与验证1. 简述FPGA测试的目的。
2. 如何对FPGA进行功能测试?3. 如何对FPGA进行时序测试?4. 如何对FPGA进行性能测试?5. 如何对FPGA进行功耗测试?6. 简述FPGA测试中,仿真测试和硬件测试的区别。
7. 如何在FPGA设计中,实现自测试(BIST)?8. 简述FPGA测试中,边界扫描技术。
FPGA习题集及参考答案讲解
习题集及参考答案一、填空题1.一般把EDA技术的发展分为()个阶段。
2.FPGA/CPLD有如下设计步骤:①原理图/HDL文本输入、②适配、③功能仿真、④综合、⑤编程下载、⑥硬件测试,正确的设计顺序是①()⑤⑥。
3.在EDA工具中,能完成在目标系统器件上布局布线的软件称为()。
4.设计输入完成之后,应立即对文件进行()。
5.基于硬件描述语言的数字系统设计目前最常用的设计方法称为()设计法。
6.将硬件描述语言转化为硬件电路的过程称为()。
7.IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的IP被称为()IP。
8.SOC系统又称为()系统。
SOPC系统又称为()系统。
9.将硬核和固核作为()IP核,而软核作为()IP核。
10.IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的IP被称为()。
11.HDL综合器就是逻辑综合的过程,把可综合的VHDL/Verilog HDL转化成硬件电路时,包含了三个过程,分别是()、()、()。
12.EDA软件工具大致可以由五个模块构成,分别是设计输入编辑器、()、()、()和()。
13.按仿真电路描述级别的不同,HDL仿真器分为()仿真、()仿真、()仿真和门级仿真。
14.系统仿真分为()、()和()。
15.()仿真是对设计输入的规范检测,这种仿真通过只能表示编译通过,说明设计满足一定的语法规范,但不能保证设计功能满足期望。
16.()仿真是对综合后的网表进行的仿真,它验证设计模块的基本逻辑功能,但不带有布局布线后产生的时序信息,是理想情况下的验证。
17.()仿真是布局布线后进行的后仿真,仿真时考虑了布线延时,和芯片实际的工作情况更加接近。
18.目前Xilinx公司生产的FPGA主要采用了()配置存储器结构。
19.描述测试信号的变化和测试工程的模块叫做()。
20.现代电子系统设计领域中的EDA采用()的设计方法。
21.有限状态机可分为()状态机和()状态机两类。
《FPGA设计实验》考试题目
FPGA设计实验考试题目(开卷)要求:以下题目除特别说明外,均必须通过硬件测试(即下载至开发板验证),并编写好Test Bench,通过ModelSim仿真,给出其源程序(关键语句必须解释语句含义)、功能仿真图、RTL图(主要图形说明其功能)或状态机图。
其中现场操作50分。
总分100分。
1、设计一个多位数据比较器(测试时以3位为例)2、设计一个投票表决器(测试时以5人为例)3、将开发板上的50MHZ时钟分频为秒脉冲时钟信号module fenp(clk_out,clk_in,reset); output clk_out; input cl k_in; input reset; reg [1:0] cnt; reg clk_out;lways@(posedge clk_in or posedge reset) begin if(reset) begin cnt<=0; clk_out<=0; end else beginif(cnt==24999999) beginclk_out<=!clk_out; cnt<=0; end else cnt<=cnt+1; end end end module系统时钟为50MHz,用Verilog代码怎样将其分频至1/100smodule S20 (clk,rst,clk_out);input clk,rst;output clk_out;reg clk_out;reg [4:0] count1;always@( posedge clk or negedge rst)if ( !rst )begincount1 <= 0;clk_out<= 0;endelsebeginif (count1 < 20)begincount1 <= count1+1;if (count1>=10)clk_out <=1;elseclk_out <=0;endelsecount1 <=0;endendmodule设计一个分频器,要求:占空比为50%的任意奇数次5分频电路。
FPGA应用设计考试试卷+答案+超详细解答
试题区:(试题区必须与答题区同时交回,含答题纸、试题纸、草稿纸的装订试卷不能分拆)一、单项选择题:(20分)1.在VHDL语言中,下列对进程(PROCESS)语句的语句结构及语法规则的描述中,不正确的是___C___。
A.PROCESS为一无限循环语句;敏感信号发生更新时启动进程,执行完成后,等待下一次进程启动。
B.敏感信号参数表中,不一定要列出进程中使用的所有输入信号;C.进程由说明部分、结构体部分、和敏感信号三部分组成;(进程由声明语句、顺序语句、敏感信号列表组成)D.当前进程中声明的变量不可用于其他进程。
2.在一个VHDL设计中idata是一个信号,数据类型为integer,数据范围0 to 127,下面哪个赋值语句是正确的___C___。
(信号赋值符号 <= )A.idata := 32;B.idata <= 16#A0#; (十进制数为:10*16= 160,idata范围为0~127)C.idata <= 16#7#E1;(十进制数为:7*16^1= 112)D.idata := B#1010#;3.大规模可编程器件主要有FPGA、CPLD两类,下列对FPGA结构与工作原理的描述中,正确的是___C___。
A.FPGA是基于乘积项结构的可编程逻辑器件;(FPGA芯片基于查找表的可编程逻辑结构)B.FPGA是全称为复杂可编程逻辑器件;(FPGA 现场可编程逻辑门阵列,CPLD才是复杂可编程逻辑器件)C.基于SRAM的FPGA器件,在每次上电后必须进行一次配置;D.在Altera公司生产的器件中,MAX7000系列属FPGA结构。
(MAX7000系列属CPLD结构)4.进程中的变量赋值语句,其变量更新是___A___。
(变量(variable)是立即完成的,信号(signal)有延时)A.立即完成;B.按顺序完成;C.在进程的最后完成;D.都不对。
5.VHDL语言是一种结构化设计语言;一个设计实体(电路模块)包括实体与结构体两部分,结构体描述___D___。
FPGA习题集及参考答案讲解
FPGA习题集及参考答案讲解习题集及参考答案一、填空题1.一般把EDA技术的发展分为()个阶段。
2.FPGA/CPLD有如下设计步骤:①原理图/HDL文本输入、②适配、③功能仿真、④综合、⑤编程下载、⑥硬件测试,正确的设计顺序是①()⑤⑥。
3.在EDA工具中,能完成在目标系统器件上布局布线的软件称为()。
4.设计输入完成之后,应立即对文件进行()。
5.基于硬件描述语言的数字系统设计目前最常用的设计方法称为()设计法。
6.将硬件描述语言转化为硬件电路的过程称为()。
7.(核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的IP被称为8.IP()IP。
9.SOC系统又称为()系统。
SOPC系统又称为()系统。
10.将硬核和固核作为()IP核,而软核作为()IP核。
11.IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的IP被称为()。
12.HDL综合器就是逻辑综合的过程,把可综合的VHDL/Verilog HDL转化成硬件电路时,包含了三个过程,分别是()、()、()。
13.EDA软件工具大致可以由五个模块构成,分别是设计输入编辑器、()、()、()和()。
14.按仿真电路描述级别的不同,HDL仿真器分为()仿真、()仿真、()仿真和门级仿真。
15.系统仿真分为()、()和()。
16.<)仿真是对设计输入的规范检测,这种仿真通过只能表示编译通过,17.(说明设计满足一定的语法规范,但不能保证设计功能满足期望。
18.()仿真是对综合后的网表进行的仿真,它验证设计模块的基本逻辑功能,但不带有布局布线后产生的时序信息,是理想情况下的验证。
19.()仿真是布局布线后进行的后仿真,仿真时考虑了布线延时,和芯片实际的工作情况更加接近。
20.目前Xilinx公司生产的FPGA主要采用了()配置存储器结构。
21.描述测试信号的变化和测试工程的模块叫做()。
22.现代电子系统设计领域中的EDA采用()的设计方法。
2019年FPGA习题集及参考答案
习题集及参考答案一、填空题1.一般把EDA技术的发展分为()个阶段。
2.FPGA/CPLD有如下设计步骤:①原理图/HDL文本输入、②适配、③功能仿真、④综合、⑤编程下载、⑥硬件测试,正确的设计顺序是①()⑤⑥。
3.在EDA工具中,能完成在目标系统器件上布局布线的软件称为()。
4.设计输入完成之后,应立即对文件进行()。
5.基于硬件描述语言的数字系统设计目前最常用的设计方法称为()设计法。
6.将硬件描述语言转化为硬件电路的过程称为()。
7.IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的IP被称为()IP。
8.SOC系统又称为()系统。
SOPC系统又称为()系统。
9.将硬核和固核作为()IP核,而软核作为()IP核。
10.IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位,以HDL方式提供的IP被称为()。
11.HDL综合器就是逻辑综合的过程,把可综合的VHDL/Verilog HDL转化成硬件电路时,包含了三个过程,分别是()、()、()。
12.EDA软件工具大致可以由五个模块构成,分别是设计输入编辑器、()、()、()和()。
13.按仿真电路描述级别的不同,HDL仿真器分为()仿真、()仿真、()仿真和门级仿真。
14.系统仿真分为()、()和()。
15.()仿真是对设计输入的规范检测,这种仿真通过只能表示编译通过,说明设计满足一定的语法规范,但不能保证设计功能满足期望。
16.()仿真是对综合后的网表进行的仿真,它验证设计模块的基本逻辑功能,但不带有布局布线后产生的时序信息,是理想情况下的验证。
17.()仿真是布局布线后进行的后仿真,仿真时考虑了布线延时,和芯片实际的工作情况更加接近。
18.目前Xilinx公司生产的FPGA主要采用了()配置存储器结构。
19.描述测试信号的变化和测试工程的模块叫做()。
20.现代电子系统设计领域中的EDA采用()的设计方法。
21.有限状态机可分为()状态机和()状态机两类。
FPGA 试题
第一篇 FPGA基础题1.1. ⑴ 结合Xilinx、Altera等公司的FPGA芯片,简要罗列一下FPGA内部的资源或专用模块,并简要说明这些资源的一些作用或用途。
(至少列出5项,越多越好)⑵如果,对内部特定资源,曾有应用经历,结合个人理解和体验,简要说明初步的设计技巧或设计经验。
1.可编程输入输出单元(IOB)可编程输入/输出单元简称I/O单元,是芯片与外界电路的接口部分,完成不同电气特性下对输入/输出信号的驱动与匹配要求,其示意结构如图1-2所示。
FPGA内的I/O按组分类,每组都能够独立地支持不同的I/O标准。
通过软件的灵活配置,可适配不同的电气标准与I/O物理特性,可以调整驱动电流的大小,可以改变上、下拉电阻。
目前,I/O口的频率也越来越高,一些高端的FPGA通过DDR寄存器技术可以支持高达2Gbps的数据速率。
外部输入信号可以通过IOB模块的存储单元输入到FPGA的内部,也可以直接输入FPGA 内部。
当外部输入信号经过IOB模块的存储单元输入到FPGA内部时,其保持时间(Hold Time)的要求可以降低,通常默认为0。
为了便于管理和适应多种电器标准,FPGA的IOB被划分为若干个组(bank),每个bank的接口标准由其接口电压VCCO决定,一个bank只能有一种VCCO,但不同bank的VCCO可以不同。
只有相同电气标准的端口才能连接在一起,VCCO电压相同是接口标准的基本条件。
2.可配置逻辑块(CLB)CLB是FPGA内的基本逻辑单元。
CLB的实际数量和特性会依器件的不同而不同,但是每个CLB都包含一个可配置开关矩阵,此矩阵由4或6个输入、一些选型电路(多路复用器等)和触发器组成。
开关矩阵是高度灵活的,可以对其进行配置以便处理组合逻辑、移位寄存器或RAM。
在Xilinx公司的FPGA器件中,CLB由多个(一般为4个或2个)相同的Slice和附加逻辑构成,每个CLB模块不仅可以用于实现组合逻辑、时序逻辑,还可以配置为分布式RAM和分布式ROM。
FPGA习题
1、已知PSW=10H,通用寄存器R0~R7的地址分别是10H~17H。
2、堆栈设在片内数据存储区,程序存放在程序存储,I/O接口设置在片外数据存储区,中断服务程序存放在程序存储区。
3、若单片机使用频率为6MHZ的晶振,那么其时钟周期是0.167us ,状态周期是0.333us ,机器周期是 2 us ,指令周期是 2us~8us 。
4、复位时 A= 00h ,PSW= 00h ,SP= 07h ,P0~P3=00h~ffh 。
5、微机的存储器地址空间有普林斯顿结构和哈佛结构两种结构形式,51单片机采用的是哈佛结构结构。
1、98D=62 H。
2、无符号数32CH= 812 D。
3、如F8是一个补码,它所代表的十进制真值数是-8 。
4、十进制数-28的原码是10011100B ,补码是11100100B 。
1、执行下列程序段MOV A,#56HADD A,#74HADD A,ACC后,CY=0 ,OV= 1 ,A=94H 。
2、判断下列指令的正确与错误(对的打“√”,错的打“╳”)。
(1)MOV R1, @80H ╳(2)MOV 20H, @R0 √(3)CPL R4 ╳(4)MOV20H, 21H √(5)ANL R1,#0FH ╳(6)MOVX A, 2000H ╳(7)MOV A, DPTR ╳(8)MOVC A, @R1 ╳3、设内部RAM中(59H)=50H,执行下列程序段MOV A, 59HMOV R0, AMOV A, #0MOV@R0, AMOV A, #25HMOV51H,AMOV52H, #70H后,A= 25H ,(50H)=00H ,(51H)=25H ,(52H)=70H 。
4、设SP=60H,内部RAM的(30H)=24H,在下列程序段注释中填写执行结果。
PUSH30H ;SP= 61H ,(SP)=24POP DPL ;SP=60H ,(DPL)= 24H5、执行下列指令MOV DPTR, #2000HMOV A,#80HMOVX @DPTR, A后,(2000H)=80H 。
fpga考试题目2
4.图形文件的扩展名是GDF ,仿真通道文件的扩展名是SCF,波形文件的扩展名是WDF。
6.程序解释:LIBRARY ieee; 定义库USE ieee.std_logic_1164.ALL; 定义程序包USE ieee.std_logic_arith.ALL;USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY ram_8 IS 定义一个名为ram_8的实体PORT 端口表A : IN std_logic;din : IN std_logic_vector(7 DOWNTO 0); 8位输入端口dout : OUT std_logic_vector(7 DOWNTO 0);adr_8 : INOUT std_logic_vector(7 DOWNTO 0)); 8位双向端口END ram_8;7.填出标注框中的内容LIBRARY ieee;5.建立时间答:是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。
三、简答题20分(每题5分)1.在可编程逻辑电路设计中竞争和冒险是怎样产生的,如何避免。
答:当某一时刻同时有一个以上的信号发生变化时容易产生毛刺;组合逻辑电路是会产生竞争冒险的。
避免方法:(1)增加延时时间短的引脚的传输路径使引脚间的传输时间相同即信号同时发生变化。
(2)增加同步电路2.简述元件例化语句的作用,组成及格式。
答:把已经设计好的设计实体称为一个元件或一个模块,它可以被高层次的设计引用。
引用时就会用到元件声明和元件例化语句。
二者缺一不可。
1)元件声明COMPONENT 元件实体名PORT (元件端口信息);END COMPONENT;2)元件例化例化名:元件名PORT MAP (端口列表)4.述VHDL的程序结构答:1)USE定义区2)PACKAGE定义区3)ENTITY定义区4)ARCHITECTURE定义区5)CONFIGURATION定义区四、叙述题20分(每题10分)2.设计时怎样选择CPLD和FPGA芯片?答:从以下几个方面进行选择:1.逻辑单元FPGA逻辑单元是小单元,其输入变量数通常只有几个,2.内部互连资源与连线结构FPGA单元小、互连关系复杂,所以使用的互连方式较多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
六、VHDL程序设计:
1. 试描述一个带进位输入、输出的8位全加器
端口:A、B为加数,CIN为进位输入,S为加和,COUT为进位输出
2. 看下面原理图,写出相应VHDL描述
3. 设计一数据选择器MUX,其系统模块图和功能表如下图所示。
试采用下面三种方式中的两种来描述该数据选择器MUX的结构体。
(a)用if语句。
(b)用case 语句。
(c)用when else 语句。
Library ieee;
Use ieee.std_logic_1164.all;
Entity mymux is
Port ( sel : in std_logic_vector(1 downto 0); -- 选择信号输入
Ain, Bin : in std_logic_vector(1 downto 0); -- 数据输入
Cout : out std_logic_vector(1 downto 0) );
End mymux;
4. 设计一数据选择器MUX,其系统模块图和功能表如下图所示。
试采用下面三种方式中的两种来描述该数据选择器MUX的结构体。
(a)用if语句。
(b)用case语句。
(c)用when else语句。
Library ieee;
Use ieee.std_logic_1164.all;
Entity mymux is
Port ( sel : in std_logic_vector(1 downto 0); -- 选择信号输入Ain, Bin : in std_logic_vector(1 downto 0); -- 数据输入
Cout : out std_logic_vector(1 downto 0) );
End mymux;
5. 根据原理图写出相应的VHDL程序:
6. 根据原理图写出相应的VHDL程序:
7. 看下面原理图,写出相应VHDL描述
8. 已知一个简单的波形发生器的数字部分系统框图如下图所示
图中lcnt、lrom都是在Quartus II中使用MegaWizard调用的LPM模块,其VHDL描述中Entity部分分别如下:
ENTITY lcnt IS
PORT
( clock: IN STD_LOGIC ;
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (9 DOWNTO 0));
END lcnt;
ENTITY lrom IS
PORT
(address: IN STD_LOGIC_VECTOR (9 DOWNTO 0);
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (9 DOWNTO 0));
END lrom;
试用VHDL描述该系统的顶层设计(使用例化语句)。
9.设计一个3-8译码器
输入端口: din 输入端,位宽为3位
EN 译码器输出使能,高电平有效
输出端口:xout 译码器输出,低电平有效
10. 看下面原理图,写出相应VHDL描述
11.设计一个参数可定制带计数使能异步复位的递增计数器:参数N 位宽为N位
输入端口:data 并行置数端,位宽为N位
Load 装载信号en 计数使能信号
clk 时钟信号rst 异步复位信号输出端口:qout计数器输出端,位宽为N位
-- N-bit Up Counter with Load, Count Enable, and
-- Asynchronous Reset
12. 看下面原理图,写出相应VHDL描述。