FPGA作业
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期末考试复习题
fpga期末考试复习题FPGA期末考试复习题一、选择题1. FPGA的全称是什么？A. Field Programmable Gate ArrayB. Fixed Programmable Gate ArrayC. Field Programming Gate ArrayD. Fixed Programming Gate Array2. FPGA与ASIC的主要区别是什么？A. FPGA是可编程的，ASIC是固定的B. FPGA是固定的，ASIC是可编程的C. FPGA和ASIC都是可编程的D. FPGA和ASIC都是固定的3. 下列哪项不是FPGA设计中常用的硬件描述语言？A. VHDLB. VerilogC. C++D. SystemVerilog4. FPGA设计流程中，综合后的下一个步骤是什么？A. 布局与布线B. 仿真C. 测试D. 编程5. 在FPGA设计中，什么是时序约束？A. 逻辑约束B. 物理约束C. 性能约束D. 以上都不是二、简答题1. 简述FPGA设计的基本流程。
2. 解释什么是时钟域交叉，并说明在FPGA设计中如何处理时钟域交叉问题。
3. FPGA与CPLD在结构上有何不同？4. FPGA设计中，同步设计和异步设计的区别是什么？5. 什么是FPGA的资源利用率，如何优化FPGA的资源利用率？三、计算题1. 假设有一个FPGA设计，其最大工作频率为100MHz，要求设计一个时钟分频器，将时钟频率降低到50MHz。
请计算分频器的分频系数。
2. 给定一个FPGA设计，其输入信号的传播延迟为2ns，输出信号的建立时间为3ns，保持时间为1ns。
如果要求设计满足时序要求，计算输出信号的最小时钟周期。
四、论述题1. 论述FPGA在数字信号处理（DSP）领域的应用及其优势。
2. 分析FPGA在嵌入式系统设计中的作用及其与传统微处理器的比较。
五、设计题1. 设计一个简单的FPGA模块，实现4位二进制加法器的功能，并说明其工作原理。
FPGA作业
习题一1 使用`timescale 编译器指令的目的是什么？答：指定延时时间单位，及时间精度。
如` timescale 1ns /100ps表示时间单位为1ns，时间精度为0.1ns。
2 写出产生下图所示波形的变量BullsEye的初始化语句。
答：32b’0010 0000 0000 1111 1111 1100 1110 00003 使用数据流描述方式编写下图所示的异或逻辑的Verilog HDL描述，并使用规定的时延。
答：`timescale 1ns/100psmoduleyihuo(out,a,b);input a, b;output out;wireaf,bf,abf,afb,out;always @( a or b)assign #1 af=~a;assign #1 bf =~b;assign #6 abf = a&bf;assign #6 afb = af&b;assign #10 out=abf|afb;endmodule4下列表达式的位模式是什么？7'o44八进制, 'Bx0二进制, 5'bx110二进制,'hA0十六进制, 10'd2十进制, 'hzF十六进制习题二1.说明参数GATE_DELAY, 参数值为5。
答：parameter GATE_DELAY = 5；2.假定长度为64个字的存储器, 每个字8位，编写Verilog 代码，按逆序交换存储器的内容。
即将第0个字与第63个字交换，第1个字与第62个字交换，依此类推。
答：reg[7:0]Mem[63:0];inti = 0;reg[7:0]temp;always @(i< 31)begintemp = Mem[i];Mem[i] = Mem[63-i];Mem[63-i] = temp;end3. 假定32位总线Address_Bus, 编写一个表达式，计算从第11位到第2 0位的归约与非。
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！。
FPGA原理与应用综合练习题
第一阶段测验本卷共分为1大题24小题，总分100 分。
本卷得分:100•1.变量和信号的描述正确的是()。
A.变量赋值号是:=2.在EDA中，IP的中文含义是()。
D.知识产权核3.可编程逻辑器件的英文简称是()。
D.PLD4.现场可编程门阵列的英文简称是()。
A.FPGA5.不属于顺序语句的是()。
B.LOOP语句6.VHDL中顺序语句放置位置说法正确的是()。
D.前面的说法都正确7.VHDL运算符优先级的说法正确的是()。
C.逻辑运算的优先级最低8.使用STD_LOGIG_1164使用的数据类型时()。
B.必须在库和包集合中声明9.可以不必声明而直接引用的数据类型是()。
C.BIT10.关于VHDL数据类型，正确的是()。
B.用户可以定义子类型11.关于VHDL数据类型，正确的是()。
D.运算与数据类型无关12.变量和信号的描述正确的是()。
B.信号可以带出进程13.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.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)14.VHDL语言中信号定义的位置是()。
D.结构体中特定位置15.关于1987标准的VHDL语言中，标识符描述正确的是()。
B.下划线不能连用16.描述项目具有逻辑功能的是()。
B.结构体17.一个项目的输入输出端口是定义在()。
A.实体中18.关于VHDL中的数字，请找出以下数字中最大的一个：_____。
（整型数字的表示） A.2#1111_1110#--二进制数，下划线不影响数值大小，只是增强可读性，转换成10进制数为：25419.下列标识符中，_____是不合法的标识符。
（标识符开头必须是英文字符）B.9moon20.LIBRARY___;--库的声明USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;--库的引用，引用IEEE库中的std_logic_1164中的所有项目 A.IEEE21.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____。
FPGA试卷+答案+超详细解答
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：姓名：学号：20ＸＸ.Ｘ.考试试卷含答题纸、试题纸、草稿纸的装订试卷不能分拆)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___。
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竞赛 题目
fpga竞赛题目
FPGA竞赛题目可以根据不同的主题和难度级别进行设计。
以下是一些可能的题目示例：
1. 设计一个数字频率计：要求使用FPGA实现一个数字频率计，能够测量输入信号的频率，并将结果显示在LCD屏幕上。
2. 设计一个图像处理系统：要求使用FPGA实现一个图像处理系统，能够对输入的图像进行滤波、边缘检测、色彩增强等处理，并将处理后的图像输出到显示器上。
3. 设计一个音频编解码器：要求使用FPGA实现一个音频编解码器，能够将音频信号进行压缩和解压缩，并支持多种音频格式的编解码。
4. 设计一个网络通信系统：要求使用FPGA实现一个网络通信系统，能够实现TCP/IP协议栈，支持数据包的发送和接收，并能够进行网络流量控制和拥塞控制。
5. 设计一个控制系统：要求使用FPGA实现一个控制系统，能够对工业设备的运动进行精确控制，包括速度、位置、加速度等参数的控制。
这些题目都是比较常见的FPGA竞赛题目，旨在考察参赛者对FPGA硬件设计和软件编程的能力。
fpga习题答案
fpga习题答案FPGA习题答案FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，具有广泛的应用领域，包括数字信号处理、通信、图像处理等。
在学习和应用FPGA的过程中，习题是一种常见的练习方式，通过解答习题可以加深对FPGA原理和应用的理解。
本文将为大家提供一些FPGA习题的答案，希望对学习FPGA的同学有所帮助。
习题一：请简述FPGA的工作原理。
答案：FPGA是一种可编程逻辑器件，其工作原理基于可编程逻辑单元（PLU）和可编程互连资源（PIR）。
PLU是FPGA中最基本的单元，由逻辑门、触发器等构成，可以根据用户的需求编程实现不同的逻辑功能。
PIR则是用于连接PLU 的资源，包括线路、开关等。
用户可以通过编程工具将设计好的逻辑电路的描述文件加载到FPGA中，PLU和PIR将根据描述文件的指令进行配置，从而实现用户所需的逻辑功能。
习题二：请列举一些常见的FPGA编程语言。
答案：常见的FPGA编程语言包括VHDL（VHSIC Hardware Description Language）和Verilog。
这两种语言都是硬件描述语言（HDL），用于描述FPGA 中的逻辑电路。
VHDL是一种由美国国防部发起的标准化语言，具有严格的语法和规范。
Verilog则是由美国Gates公司（后来被Cadence收购）开发的语言，更加简洁灵活。
除了VHDL和Verilog，还有一些其他的FPGA编程语言，如SystemVerilog、AHDL等。
习题三：请简述FPGA的时序逻辑和组合逻辑。
答案：FPGA中的逻辑电路可以分为时序逻辑和组合逻辑。
组合逻辑是指逻辑电路的输出只与当前的输入有关，没有记忆功能。
常见的组合逻辑电路包括逻辑门电路、多路选择器等。
时序逻辑则是指逻辑电路的输出不仅与当前的输入有关，还与过去的输入和输出有关，具有记忆功能。
常见的时序逻辑电路包括触发器、计数器等。
fpga实训报告
fpga实训报告一、引言FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑集成电路，通过在硬件设计中使用现场可编程的逻辑门阵列，实现了对硬件电路的灵活配置和重构。
FPGA广泛应用于数字信号处理、通信系统、嵌入式系统等领域。
本篇报告将介绍我在FPGA实训过程中的学习和实践成果。
二、实训目标本次FPGA实训的主要目标是通过学习和实践，掌握FPGA的基本原理和设计流程。
具体的实训内容包括FPGA的基本结构、开发环境的搭建、逻辑电路的设计与实现等。
三、FPGA基本原理1. FPGA的结构FPGA由可编程逻辑单元（CLB）、输入/输出块（IOB）、全局时钟网络（GCLK）、可编程互连网络等构成。
可编程逻辑单元是FPGA的核心，用于实现逻辑功能；输入/输出块用于与外部系统进行数据交互；全局时钟网络用于传播时钟信号；可编程互连网络用于连接逻辑单元和输入/输出块。
2. FPGA的编程语言FPGA的设计可以使用硬件描述语言（HDL）进行开发。
常用的HDL语言有VHDL和Verilog，开发者可以根据需求选择适合的语言进行设计。
四、实训步骤1. 搭建开发环境在开始实训之前，需要搭建好FPGA的开发环境。
首先，安装相应的开发软件，并配置开发板的驱动程序。
接着，将开发板与计算机连接，并确认连接成功。
2. 设计逻辑电路在FPGA实训中，我首先根据实际需求设计了一组逻辑电路。
通过使用VHDL语言，我实现了数字信号的采样和滤波功能。
为了验证设计的正确性，我使用仿真工具进行了逻辑电路的模拟。
3. 烧写程序设计完成后，我将设计好的逻辑电路通过编译器生成可烧写文件。
然后，将可烧写文件烧写到FPGA芯片中，使其能够正确运行设计好的逻辑电路。
五、实训成果通过本次FPGA实训，我深入了解了FPGA的基本原理和设计流程，掌握了VHDL语言的使用，熟悉了FPGA开发环境的搭建和操作。
最终，我成功实现了一组逻辑电路的功能，并通过烧写程序在FPGA上进行了验证。
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标准检测，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标准，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综合试题及答案【2024版】
可编辑修改精选全文完整版fpga综合试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. FPGA的全称是什么？A. Field Programmable Gate ArrayB. Field Programmable Graphic ArrayC. Field Programmable General ArrayD. Field Programmable Group Array答案：A2. 下列哪个不是FPGA的编程语言？A. VHDLB. VerilogC. C++D. SystemVerilog答案：C3. FPGA与ASIC的主要区别是什么？A. FPGA是可编程的，ASIC是不可编程的B. FPGA是不可编程的，ASIC是可编程的C. FPGA和ASIC都是可编程的D. FPGA和ASIC都是不可编程的答案：A4. FPGA设计中，通常用于描述硬件行为的是哪类语言？A. 汇编语言B. 高级编程语言C. 硬件描述语言D. 机器语言答案：C5. 下列哪个不是FPGA设计流程中的步骤？A. 编写代码B. 编译C. 布局布线D. 烧录固件答案：D二、多选题（每题3分，共15分）6. 下列哪些是FPGA的优点？A. 可编程B. 可重复使用C. 性能稳定D. 成本低廉答案：A B7. 在FPGA设计中，以下哪些因素会影响设计的性能？A. 逻辑资源的使用B. 时钟频率C. 电源电压D. 布线复杂度答案：A B D8. FPGA设计中，常见的时序问题包括哪些？A. 时钟偏差B. 时钟偏斜C. 时钟抖动D. 时钟漂移答案：A B C9. FPGA设计中，通常需要考虑哪些功耗因素？A. 静态功耗B. 动态功耗C. 热设计功耗D. 电磁干扰答案：A B C10. 下列哪些是FPGA设计中常用的仿真工具？A. ModelSimB. VivadoC. QuartusD. Xilinx ISE答案：A B C三、判断题（每题1分，共5分）11. FPGA设计中，可以使用C语言进行硬件描述。
《基于FPGA的现代数字系统设计》作业参考答案详解
作业答案
信号预处理 放大 采样/保持 AD574
ADData 8 STATUS CS CE A0
rddata 1
8
wren
adram （lpm_ram_dp）
8 rddata rdaddr 6
Control
6 ClkInc wraddr Cntclr
AnalogIn
RC K12_8
地址 计数器
CLK A/D采集系统
作业答案 3.3 设A=4´b1010，B=4´b0011，C=1'b1， 则下式运算结果是什么？ (1) ~A 0101 (2) A>>1 0101 (3) {A，B[0]，C} 101011 (4) A & B 0010 (5) A ^B 1001 (6) A<B 0
作业答案 3.5 有一个模块名为my_module，其输入/输出 端口情况如题图3.1所示，试写出模块Verilog HDL的描述框架，即模块的定义、端口罗列和端 口定义等。 module my_modudle( AIN, BIN, CIN, CLK, ENABLE, RESET DATA_OUT) Input[3:0] AIN; Input[2:0] BIN; Input[1:0] CIN; Input CLK, ENABLE, RESET; Output[4:0] DATA_OUT; …….
作业答案
3.10 定义一个任务，该任务能计算出一个八位变 量的偶校验位作为该任务的输出，计算结束后，经 过三个时钟周期将该校验位赋给任务的输出。
3.10 task parity(even_bit,odd_bit,input_bus); output even_bit,odd_bit; input[7:0] input_bus; reg even_bit, odd_bit,a； begin odd_bit = ^ input_bus; //产生奇校验位 a = ~odd_bit;end; //产生偶校验位 @（posedge clk) @（posedge clk) @（posedge clk) even_bit=a; end endtask
fpga简单项目案例
fpga简单项目案例
摘要：
1.FPGA 简介
2.FPGA 项目案例一：数字时钟
3.FPGA 项目案例二：图像处理
4.FPGA 项目案例三：通信系统
5.总结
正文：
FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路，用户可以编程其功能和逻辑。
FPGA 具有高度灵活性，广泛应用于各种数字电路设计中。
下面我们将通过几个简单的项目案例来了解FPGA 的应用。
案例一：数字时钟
数字时钟是一个基本的FPGA 应用，主要功能是将输入的时钟信号转换为特定的时间显示格式。
通过编写相应的硬件描述语言（HDL）程序，我们可以实现时钟的计数、分频等功能，将输入的时钟信号转换为数字时钟信号。
此项目案例可以帮助初学者熟悉FPGA 的基本操作和硬件描述语言的编写。
案例二：图像处理
FPGA 在图像处理领域也有广泛的应用。
例如，我们可以利用FPGA 设计一个图像卷积核，实现图像卷积运算。
卷积核是图像处理中的一种重要算法，通过卷积操作可以实现图像的滤波、边缘检测等功能。
FPGA 的高速运算能力使得图像处理任务可以实时完成，满足实时图像处理的需求。
案例三：通信系统
FPGA 在通信系统中也发挥着重要作用。
例如，我们可以利用FPGA 设计一个数字信号处理（DSP）模块，实现数字信号的调制与解调。
在通信系统中，数字信号的调制与解调是关键环节，通过FPGA 的灵活编程可以实现不同调制解调方式的切换，满足不同通信场景的需求。
综上所述，FPGA 在多个领域具有广泛的应用前景。
通过简单的项目案例，我们可以初步了解FPGA 的功能和优势。
FPGA题及答案
1、本课程的讲授目标：了解一种新技术EDA；掌握一种设计工具（器件：Altera FPGA软件：Quartus II）；掌握一种语言Verilog HDL。
2、使用Quartus II进行逻辑设计，常用的设计思想的输入方式有：原理图、HDL 等。
3、高级语言C程序经过软件程序编译器形成cpu指令/数据代码流；Verilog HDL程序经过综合器形成电路网表文件4、CPLD是在PAL，GAL等类型器件的基础上发展起来的与或阵列型PLD器件，大多数FPGA采用了查找表结构，其物理结构是静态存储器SRAM.。
5、JTAG边界扫描技术用于对高密度、引脚密集的器件和系统进行测试，如：CPU，DSP，ARM，PLD 等。
同时，JTAG接口也被赋予了更多的功能：编程下载、在线逻辑分析。
6、使用Verilog HDL进行逻辑设计，变量的值有4种状态：0、1、x、z；7、定义逻辑功能的几种基本方法：用assign持续赋值语句定义、用always过程块定义、调用元件（元件例化）。
8、整数按如下方式书写：+/-<size> '<base><value> 即+/-<位宽>'<进制><数字>size 为对应二进制数的宽度；base为进制；value是基于进制的数字序列。
进制有如下4种表示形式：二进制（b或B）、十进制（d或D或缺省）、十六进制（h或H）、八进制（o或O）9、定义reg型标量型变量：reg qout;//变量名qout10、定义wire型向量：wire[7:0] databus；//databus的宽度是8位11、在状态机设计中使用一位热码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=5’b00001，s1=5’b 00010，s2=5’b 00100，s3=5’b 01000，s4=5’b 10000；reg [4:0] state,next_state;12、在状态机设计中使用顺序码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=3’b 000，s1=3’b 001，s2=3’b 010，s3=3’b 011，s4=3’b 100；reg [2:0] state,next_state;1、成为IEEE 标准的HDL 有（ CD ）A 、ABEL-HDLB 、AHDLC 、VHDLD 、Verilog HDL2、Quartus II 是 （ A ）公司的（ D ）开发工具。
CPLD作业
《CPLD/FPGA原理及应用》作业——正弦信号的发生及传输班级：电信10-2班姓名：晁远征学号：311008001107目录《CPLD/FPGA原理及应用》作业 0——正弦信号的发生及传输 0目录 (1)摘要 (2)硬件原理 (2)一．全局原理 (2)二．FPGA-EP2C5T144C8 (2)三．地址发生器 (4)四．串口通讯 (4)软件部分 (6)一．.mif文件的产生 (6)二．ROM的配置 (8)三．FIFO的配置 (11)四．RTL视图 (13)软件部分 (14)一．地址发生器： (14)二．串口发送 (14)参考文献 (21)心得体会 (21)摘要20世纪60年代中期，TI公司大量生产了通用IC，如分别面向商用的军用的74系列和52系列。
这些通用的IC甚至沿用至今，仍是电子工程师们电路板上不可或缺的一部分。
20世纪80年代，出现了可编程逻辑器件，如CPLD和SPLD，它们与ASIC相比，具有可重配置性和较短的开发调试时间，但实现的功能和电路都相对简单。
为了弥补这一需要，Xilinx公司推出了第一块现场可编程逻辑器件，并且在其后的几十年间，FPGA得到了巨大发展。
目前FPGA主流厂商是Altera公司和Xilinx公司，它们的东西大都是类似的，不论从器件上还是开发软件上基本都这样。
FPGA的开发主要用到硬件描述语言，常见的是verilog和VHDL,当然用SOPC Bulider的话，可以用C。
但是片上系统不是FPGA的强项。
FPGA初诞生时，逻辑资源相对匮乏，当时的FPGA主要就用于实现粘合逻辑、中等复杂度的状态机或者是一些复杂度不高的数据处理。
实时控制也是FPGA的一个重要应用。
我比较熟悉verilog HDL，所以代码都用verilog。
Verilog代码主要分可综合的和不可综合的代码。
可综合代码主要用在RTL级，不可综合的主要用来仿真。
（个人是这么认为的）。
FPGA很强大，用它来做一个正弦信号发生器并进行传输实在是大材小用。
FPGA作业modelsim仿真3-8译码器和4-16译码器设计
任务：完成3-8译码器设计，利用modelsim仿真的形式，使用两个3-8译码器完成4-16译码器设计。
一.3-8译码器的仿真因为之后要进行扩展，所以我给这个译码器加上使能端en，高电平有效。
1.程序代码module decoder(data_in, data_out,en);input [2:0] data_in;input en;output reg [7:0] data_out;always @*beginif (!en)data_out=8'b0000_0000; //如果en=0，输出为0else //如果en=1,进行译码case(data_in)3'b000:data_out=8'b0000_0001;3'b001:data_out=8'b0000_0010;3'b010:data_out=8'b0000_0100;3'b011:data_out=8'b0000_1000;3'b100:data_out=8'b0001_0000;3'b101:data_out=8'b0010_0000;3'b110:data_out=8'b0100_0000;3'b111:data_out=8'b1000_0000;endcaseendendmodule2.仿真结果二.4-16译码器的仿真新建模块，使用实例化方式，对两个3-8译码器模块扩展成4.16译码器。
设计方法：将4-16译码器模块的低三位输入连接两个3-8译码器的输入，将最高位输入连接第一个3-8译码器的使能端，将最高位取反后连接第二个3-8译码器的使能端，将两个3-8译码器的输出作为4-16译码器的输出。
1.程序代码一/***decoder_4_16.v文件***/module decoder_4_16(data_in,data_out);input [3:0]data_in;output [15:0] data_out;wire [15:0]data_out;decoder i1(.data_in(data_in[2:0]), //实例化3-8译码器模块 .data_out(data_out[15:8]),.en(data_in[3]));decoder i2(.data_in(data_in[2:0]),.data_out(data_out[7:0]),.en(~(data_in[3])));Endmodule二/***测试文件decoder.tb.v***/`timescale 1ns/1psmodule decoder_test();reg [3:0] data_in;wire [15:0] data_out;decoder_4_16 d1(.data_in(data_in), //实例化4-16译码器.data_out(data_out));initial#200 $stop;initial#10data_in=0;always#10 data_in=data_in+1;endmodule2.仿真结果放大观察三.实验心得通过这次实验，我明白了QUARTUSII FPGA 设计的全过程，掌握了使用MODELSIM进行仿真的方法。
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FPGA入门应用
姓名
学院
班级
学号
年月日
一、文本输入法：SUBDESIGN t3_3
(
a,b,c:INPUT;
a_out,b_out,c_out: OUTPUT;
)
BEGIN
IF a THEN
a_out=VCC;
b_out=GND;
c_out=GND;
ELSIF b THEN
a_out=GND;
b_out=VCC;
c_out=GND;
ELSIF c THEN
a_out=GND;
b_out=GND;
c_out=VCC;
ELSE
a_out=GND;
b_out=GND;
c_out=GND;
END IF;
END;
1、输入上述代码，并编译;
2、设置输入信号；
3、运行得输出波形。
二、原理图输入法：
1、实用quartus2编辑好电路图并编译；
2、设置输入波形；
3、得出输出波形。
三、心得:
原理图的输入设计法的主要内容是原件的引入和线的连接，适用于对系统很了解且对系统速率要求较高时，或设计大系统中地时间特性要求较高时。
原理图输入法设计效率较低，但易仿真，便于对型号的观察及电路的调整。
文本输入法就是将使用某种硬件描述语言（HDL）的电路设计文本，如VHDL或Verilog的源程序，进行的编辑输入。
它支持逻辑方程、真值表和状态机等表达方式，主要用于简单的小型设计。
两种输入法共同的突出特点有：语言与芯片工艺无关，利于自顶向下设计，便于模块的划分与移植，可移植性好，具有很强的逻辑描述和仿真功能，而且输入效率很高。