EDA技术与VHDL程序设计基础教程习题答案

EDA技术与VHDL程序设计基础教程习题答案

第1章 EDA习题答案

1.8.1填空

1.EDA的英文全称是Electronic Design Automation

2.EDA技术经历了计算机辅助设计CAD阶段、计算机辅助工程设计CAE阶段、现代电子系统设计自动化EDA阶段三个发展阶段

3. EDA技术的应用可概括为PCB设计、ASIC设计、CPLD/FPGA设计三个方向

4.目前比较流行的主流厂家的EDA软件有Quartus II、ISE、ModelSim、ispLEVER

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 VHDL、Verilog

7.逻辑综合后生成的网表文件为 EDIF

8.布局布线主要完成将综合器生成的网表文件转换成所需的下载文件

9.时序仿真较功能仿真多考虑了器件的物理模型参数

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

C ABEL

D PHP

1.8.3问答

1.结合本章学习的知识，简述什么是EDA技术？谈谈自己对EDA技术的认识？

答：EDA（Electronic Design Automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。

2.简要介绍EDA技术的发展历程？

答：现代EDA技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。它的成熟主要经历了计算机辅助设计（CAD，Computer Aided Design）、计算机辅助工程设计（CAED，Computer Aided Engineering Design）和电子设计自动化（EDA，Electronic System Design Automation）三个阶段。

3.什么是SOC？什么是SOPC？

答：SOC （ System on Chip，片上系统）

SOPC（System on a Programmable Chip，片上可编程系统)

4.对目标器件为CPLD/FPGA的VHDL设计，主要有几个步骤？每步的作用和结果分别是什么？

答：一个完整的EDA工程通常要涉及到系统建模、逻辑综合、故障测试、功能仿真、时序分析、形式验证等内容。而对于设计工程师而言，系统建模中的器件模型有生产厂商给出，工程师只需要完成系统设计、逻辑综合、布局布线、仿真验证和下载测试几个步骤。

5.简述ASIC设计和CPLD/FPGA设计的区别？

答：专用集成电路(ASIC)采用硬接线的固定模式，而现场可编程门阵列 (FPGA)则采用可配置芯片的方法，二者差别迥异。可编程器件是目前的新生力量，混合技术也将在未来发挥作用。

6.阐述行为仿真、功能仿真和时序仿真的区别？

答：行为仿真只考虑逻辑功能。功能仿真仅仅完成了对VHDL所描述电路的逻辑功能进行测试模拟，以观察其实现的功能是否满足设计需求，因而仿真过程并不涉及任何具体器件的硬件特性。时序仿真则是比较接近真实器件运行的仿真，在仿真过程中已经对器件的物理模型参数做了恰当的考虑，所以仿真精度要高得多。

7.详细描述EDA设计的整个流程？

答：

系统规格制定（Define Specification）

设计描述（Design Description）

功能验证（Function Verification）

逻辑电路合成（Logic synthesis）

逻辑门层次的电路功能验证（Gate-Level Netlist Verification）

配置与绕线（Place and Routing）

绕线后的电路功能验证（Post Layout Verification）

8.为什么要进行硬件电路的后仿真验证和测试？

答：后仿真考虑了实际器件的模型参数，能够更好的模拟实际电路工作状态。测试是检验设计合格的最直接的方式。

第2章 EDA习题答案

2.8.1填空

1.可编程逻辑器件的英文全称是 Programmable Logic Device

2.可编程逻辑器件技术经历了 PROM 、 PLA 、 PAL 三个发展阶段

3. CPLD的基本结构包括可编程逻辑阵列块、输入/输出块、互联资源三个部分

4.目前市场份额较大的生产可编程逻辑器件的公司有 Altera 、 Xillinx 、Lattice

5.根据器件应用技术FPGA可分为基于SRAM编程的FPGA、基于反熔丝编程的FPGA

6. 快速通道/互联通道包括行互连、列互联、逻辑阵列块、逻辑单元

7.常用的的FPGA配置方式为主动串行、主动并行、菊花链

8.实际项目中，实现FPGA的配置常常需要附加一片 EPROM

9.球状封装的英文缩写为 BGA

10.CPLD/FPGA选型时主要考虑的因素有器件逻辑资源、芯片速度、功耗、封装

2.8.2选择

1. 在下列可编程逻辑器件中，不属于高密度可编程逻辑器件的是（D）

A EPLD