FPGA期末考试题目,资料整理
FPGA期末复习大题库题库
FPGA期末复习大题库题库一、选择题1、在FPGA中，通常使用哪种编程语言进行编程？（A）Java；（B）C++；（C）Verilog；（D）Python。
2、FPGA的全称是什么？（A）Field Programmable Gate Array；（B）Static Random Access Memory；（C）Dynamic Random Access Memory；（D）General Purpose Computer。
3、在FPGA设计中，我们通常使用哪种硬件描述语言？（A）BCD；（B）Verilog；（C）VHDL；（D）All of the above.二、填空题1、FPGA的中文全称是_________。
2、FPGA是由_________的逻辑单元组成的。
3、在FPGA设计中，我们通常使用_________或_________硬件描述语言。
三、简答题1、简述FPGA的基本工作原理。
2、请描述一下FPGA在嵌入式系统中的应用。
3、请比较FPGA和ASIC的区别和优势。
四、编程题1、请编写一个简单的FPGA程序，实现一个四位二进制计数器。
2、请编写一个FPGA程序，实现一个四输入的AND门阵列。
五、设计题1、设计一个使用FPGA实现的数字频率计，可以测量输入信号的频率并显示结果。
2、设计一个使用FPGA实现的图像处理系统，可以识别输入图像中的特定物体并输出结果。
以上就是FPGA期末复习大题库题库的内容，包含了各种题型，从基础理论到实践应用，全方位地考察了学生对FPGA知识的掌握程度。
希望可以帮助学生们更好地进行FPGA的学习和复习。
管理学期末考试题库在管理学的世界里，知识是浩瀚的，而考试是让我们更好地理解和应用这些知识的关键途径。
以下是我们为管理学期末考试准备的题库，希望能够帮助大家进行最后的复习。
一、选择题1、在管理学中，以下哪个选项最能代表“激励”的概念？A.员工对工作的热情B.员工对工资的期待C.员工对公司的忠诚度D.员工对晋升的期望2、下列哪一项不是计划工作的基本步骤？A.确定目标B.分析环境C.制定实施计划D.确定资源需求3、在组织理论中，以下哪个选项不属于“古典组织理论”？A.泰勒的科学管理理论B.法约尔的行政管理理论C.韦伯的官僚组织理论D.梅奥的人群关系理论二、简答题1、请简述在决策过程中，如何平衡理性与直觉的冲突？2、请说明在计划工作中，如何进行风险评估以及相应的应对策略规划？3、请阐述在组织设计的过程中，如何平衡集权和分权的关系？4、请简述在领导理论中，交易型领导与变革型领导的区别及其优劣？5、请说明在激励理论中，马斯洛需求层次理论的主要内容以及应用。
FPGA习题集及参考答案
FPGA习题集及参考答案习题集及参考答案一、填空题1.一般把技术的发展分为（）个阶段。
2.有如下设计步骤：①原理图文本输入、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.核在技术和开发中具有十分重要的地位，以方式提供的被称为（）。
8.系统又称为（）系统。
系统又称为（）系统。
9.将硬核和固核作为（）核，而软核作为（）核。
10.核在技术和开发中具有十分重要的地位，以方式提供的被称为（）。
11.综合器就是逻辑综合的过程，把可综合的转化成硬件电路时，包含了三个过程，分别是（）、（）、（）。
12.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，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.目前公司生产的主要采用了（）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。
22.中的端口类型有三类：（）、（）、输入/输出端口。
23.常用两大数据类型：（）、（）。
24. / 设计流程为：原理图文本输入→（）→综合→适配→（）→编程下载→硬件测试。
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。
【最新大学期末考试题库答案】FPGA期末复习题(答案)知识点+题型
一、填空题：1、 FPGA结构一般分为三部分：可编程逻辑块（CLB）、可编程I/O模块和可编程内部连线。
2、 CPLD的内部连线为连续式布线互连结构，任意一对输入、输出端之间的延时是固定；FPGA的内部连线为分段式布线互连结构，各功能单元间的延时不定(不可预测)。
3、大规模可编程器件主要有CPLD和FPGA两类，其中CPLD通过可编程乘积项逻辑实现其逻辑功能。
基于SRAM的FPGA器件，每次上电后必须进行一次配置。
FPGA内部阵列的配置一般采用在电路可重构技术，编程数据保存在静态存储器(SRAM) ，掉电易失。
4、目前世界上有十几家生产CPLD/FPGA的公司，最大的两家是：Altera，Xilinx。
5、硬件描述语言(HDL)是EDA技术的重要组成部分，是电子系统硬件行为描述、结构描述、数据流描述的语言，它的种类很多，如VHDL、Verilog HDL、AHDL6、 WHEN_ELSE条件信号赋值语句和 IF_ELSE顺序语句的异同：* WHEN_ELSE条件信号赋值语句中无标点，只有最后有分号；必须成对出现；是并行语句，必须放在结构体中。
* IF_ELSE顺序语句中有分号；是顺序语句，必须放在进程中7、可编程逻辑器件设计输入有原理图输入、硬件描述语言输入和波形输入三种方式。
原理图输入方式是一种最直接的设计描述方式，波形设计输入适用于时序逻辑和有重复性的逻辑函数。
硬件描述语言的突出优点是：* 语言与工艺的无关性；语言的公开可利用性，便于实现大规模系统的设计；* 具有很强逻辑描述和仿真功能，而且输入效率高，在不同设计输入库之间的转换非常方便，用不着对底层的电路和PLD结构的熟悉。
8、用VHDL/Veilog HDL语言开发可编程逻辑电路的完整流程：文本编辑→功能仿真→逻辑综合→布局布线→时序仿真。
*所谓综合，就是根据设计功能和实现该设计的约束条件(如面积、速度、功耗和成本等)，将设计输入转换成满足要求的电路设计方案，该方案必须同时满足与其的功能和约束条件。
EDA(FPGA)期末考试试题
这是长期总结的EDA期末考试试题试题一1-2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。
fpga期末考试试题
fpga期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项是FPGA的基本组成单元？A. 寄存器B. 逻辑门C. 触发器D. 微处理器2. 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. 两者都是可编程的D. 两者都是固定的3. 在FPGA设计中，以下哪个工具用于逻辑综合？A. 仿真工具B. 布局和布线工具C. 综合工具D. 时序分析工具4. 以下哪个是FPGA设计中的时序约束？A. 电源约束B. 面积约束C. 时钟约束D. 信号完整性约束5. 在FPGA设计中，什么是“资源利用率”？A. FPGA芯片上使用的逻辑单元数量B. FPGA芯片上使用的存储单元数量C. FPGA芯片上使用的I/O端口数量D. FPGA芯片上使用的电源数量二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述FPGA设计流程的主要步骤。
2. 解释什么是“硬件描述语言”并列举至少两种常见的硬件描述语言。
3. 描述FPGA与CPLD在结构上的主要区别。
三、计算题（每题15分，共30分）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，将输入时钟频率降低到25MHz。
请计算所需的分频系数，并简述如何实现。
2. 给定一个FPGA设计，其内部有一个8位的计数器，计数器的时钟频率为50MHz。
如果需要在FPGA上实现一个周期为1秒的定时器，计算所需的计数器最大值，并说明如何实现。
四、设计题（20分）设计一个简单的FPGA逻辑电路，实现一个4位的二进制加法器。
要求如下：- 输入为两个4位的二进制数A和B。
- 输出为一个4位的二进制数S，表示A和B的和。
- 如果和超过4位，则输出最高位的进位。
- 画出逻辑电路图，并使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写相应的代码。
五、论述题（20分）论述FPGA在嵌入式系统设计中的优势和局限性，并给出一个可能的应用场景。
fpga期末复习题（答案）知识点题型
fpga期末复习题（答案）知识点题型一、填空题：1、FPGA结构一般分为三部分：可编程逻辑块（CLB）、可编程I/O模块和可编程内部连线。
2、 CPLD的内部连线为连续式布线互连结构，任意一对输入、输出端之间的延时是固定；FPGA的内部连线为分段式布线互连结构，各功能单元间的延时不定(不可预测)。
3、大规模可编程器件主要有CPLD和FPGA两类，其中CPLD通过可编程乘积项逻辑实现其逻辑功能。
基于SRAM的FPGA器件，每次上电后必须进行一次配置。
FPGA内部阵列的配置一般采用在电路可重构技术，编程数据保存在静态存储器(SRAM) ，掉电易失。
4、目前世界上有十几家生产CPLD/FPGA的公司，最大的两家是：Altera，Xilinx。
5、硬件描述语言(HDL)是EDA技术的重要组成部分，是电子系统硬件行为描述、结构描述、数据流描述的语言，它的种类很多，如VHDL、Verilog HDL、AHDL6、 WHEN_ELSE条件信号赋值语句和 IF_ELSE顺序语句的异同：* WHEN_ELSE条件信号赋值语句中无标点，只有最后有分号；必须成对出现；是并行语句，必须放在结构体中。
* IF_ELSE顺序语句中有分号；是顺序语句，必须放在进程中7、可编程逻辑器件设计输入有原理图输入、硬件描述语言输入和波形输入三种方式。
原理图输入方式是一种最直接的设计描述方式，波形设计输入适用于时序逻辑和有重复性的逻辑函数。
硬件描述语言的突出优点是：* 语言与工艺的无关性；语言的公开可利用性，便于实现大规模系统的设计；* 具有很强逻辑描述和仿真功能，而且输入效率高，在不同设计输入库之间的转换非常方便，用不着对底层的电路和PLD结构的熟悉。
8、用VHDL/Veilog HDL语言开发可编程逻辑电路的完整流程：文本编辑→功能仿真→逻辑综合→布局布线→时序仿真。
*所谓综合，就是根据设计功能和实现该设计的约束条件(如面积、速度、功耗和成本等)，将设计输入转换成满足要求的电路设计方案，该方案必须同时满足与其的功能和约束条件。
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。
系统仿真分为（）、（）和（）。
14. 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。
.目前Xilinx公司生产的FPGA主要采用了（）配置存储器结构。
18描述测试信号的变化和测试工程的模块叫做（）。
.19现代电子系统设计领域中的EDA采用（）的设计方法。
20..有限状态机可分为（）状态机和（）状态机两类。
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期末复习大题库题库
《FPGA期末复习大题库》班级：电气N132姓名：学号：成绩：1．IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位；提供用VHDL等硬件描述语言描述的功能块，但不涉及实现该功能块的具体电路的IP核为__________。
AA .软IP B.固IP C.硬IP D.都不是2．综合是EDA设计流程的关键步骤，在下面对综合的描述中，_________是错误的。
DA.综合就是把抽象设计层次中的一种表示转化成另一种表示的过程；B.综合就是将电路的高级语言转化成低级的，可与FPGA / CPLD的基本结构相映射的网表文件；C.为实现系统的速度、面积、性能的要求，需要对综合加以约束，称为综合约束；D.综合可理解为，将软件描述与给定的硬件结构用电路网表文件表示的映射过程，并且这种映射关系是唯一的（即综合结果是唯一的）。
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；B.FPGA是全称为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。
4．进程中的变量赋值语句，其变量更新是_________。
AA.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___________。
DA.器件外部特性；B.器件的综合约束；C.器件外部特性与内部功能；D.器件的内部功能。
6．不完整的IF语句，其综合结果可实现________。
AA. 时序逻辑电路B. 组合逻辑电路C. 双向电路D. 三态控制电路7．子系统设计优化，主要考虑提高资源利用率减少功耗（即面积优化），以及提高运行速度（即速度优化）；指出下列哪些方法是面积优化_________。
FPGA习题集及参考答案
习题集及参考答案一、填空题1.一样把EDA技术的进展分为（）个时期。
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.设计输入完成以后，应当即对文件进行（）。
5.基于硬件描述语言的数字系统设计目前最常常利用的设计方式称为（）设计法。
6.将硬件描述语言转化为硬件电路的进程称为（）。
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综合器确实是逻辑综合的进程，把可综合的VHDL/Verilog HDL转化成硬件电路时，包括了三个进程，别离是（）、（）、（）。
12.EDA软件工具大致能够由五个模块组成，别离是设计输入编辑器、（）、（）、（）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，说明设计知足必然的语法标准，但不能保证设计功能知足期望。
16.（）仿真是对综合后的网表进行的仿真，它验证设计模块的大体逻辑功能，但不带有布局布线后产生的时序信息，是理想情形下的验证。
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形加倍接近。
18.目前Xilinx公司生产的FPGA要紧采纳了（）配置存储器结构。
19.描述测试信号的转变和测试工程的模块叫做（）。
20.现代电子系统设计领域中的EDA采纳（）的设计方式。
21.有限状态机可分为（）状态机和（）状态机两类。
《FPGA设计基础》期末实操考核试题
FPGA设计基础期末实操考核课程试题（1）课程名称：《FPGA设计基础》授课班级：任课教师：系部：审核人：考试时间：项目1名称：BCD码—七段数码管显示译码器设计利用Modelsim软件设计一个BCD—七段数码管显示译码器，其中源码程序已部分给出，教务处年月日实操考核课程试题（2）课程名称：《FPGA设计基础》授课班级：任课教师：系部：审核人：考试时间：项目2名称：百分频器设计利用Modelsim软件设计一个百分频器，其中源码程序已部分给出，测试码自行设计。
请按教务处年月日实操考核课程试题（3）课程名称：《FPGA设计基础》授课班级：任课教师：系部：审核人：考试时间：项目3名称：六十进制计数器设计利用Modelsim软件设计一个六十进制计数器，其中源码程序已部分给出，请按照以下子教务处年月日实操考核课程试题（4）课程名称：《FPGA设计基础》授课班级：任课教师：系部：审核人：考试时间：项目4名称：数值比较器设计利用Modelsim软件设计一个数值比较器，其中源码程序已部分给出，测试码自行设计。
请教务处年月日实操考核课程试题（5）课程名称：《FPGA设计基础》授课班级：任课教师：系部：审核人：考试时间：项目5名称：8-3编码器设计利用Modelsim软件设计一个8-3编码器，其中源码程序已部分给出，测试码自行设计。
请按教务处年月日实操考核课程试题（6）课程名称：《FPGA设计基础》授课班级：任课教师：系部：审核人：考试时间：项目6名称：3-8译码器设计利用Modelsim软件设计一个3-8译码器，其中源码程序已部分给出，测试码自行设计。
请教务处年月日。
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大学电子设计自动化（EDA）期末试题
FPGA大学电子设计自动化（EDA）期末试题标准答案与评分细则（卷面总分：80分）一．名词解释（2分×6题）（评分标准：给出正确英文的2分/题，仅给中文解释1分/题）1．EDA：Electronic Design Automation2． FPGA：Field Programmable Gate-Array3． ASIC：Application Specific Integrated Circuit4． SOC：System On a Chip5． DSP：Digital Signal Processor/Processing6．VHDL：VHSIC (Very High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language二．填空题（每空1分，共18分）（评分标准：填写正确1分/空）1． VHDL程序的5个组成部分分别为：实体（Entity）、构造体（Architecture）、配置（Configuration）、包集合（Package）、库（Library）。
2． VHDL中操作符“&”的具体名称是：并置运算符，它的基本功能是：用于位的连接，即低位宽组成高位宽数据。
3． VHDL描述行为的语句中有并行语句和顺序语句之分。
只能当顺序语句使用的描述语句有很多，试列举出其中三种：IF语句、CASE 语句、FOR循环语句（或：WHILE循环语句、无条件循环LOOP语句）。
4．Active-HDL软件工具编程设计录入方法最基本的三种：HDE （或：HDL编辑器、HDL Editor）、BDE（或：模块图编辑、Block Diagram Editor）、FSM（或：状态图编辑器、State Diagram Editor）。
5．VHDL的并行信号赋值语句，除了常见的一般信号赋值语句（如：C<=A and B;）外，还有两种形式，它们分别是：条件信号赋值语句（或：条件型）、选择信号赋值语句（或：选择型）。
FPGA期末考试题目
F PG A期末考试题目文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]四、简答题1．简述EDA技术的发展历程2．什么是EDA 技术？3．在EDA技术中，什么是自顶向下的设计方法？4．自顶向下的设计方法有什么重要意义？5．简要说明目前现代数字系统的发展趋势是什么？6．简述现代数字系统设计流程。
7．简述原理图设计法设计流程。
8．简述原理图设计法设计方法的优缺点。
9．什么是综合综合的步骤是什么10．什么是基于平台的设计现有平台分为哪几个类型11．目前，目前数字专用集成电路的设计主要采用三种方式各有什么特点12．什么是SOC 技术含义是什么什么是SOPC 13．SOPC技术含义是什么SOPC 技术和SOC技术的区别是什么14．SOPC技术是指什么SOPC的技术优势是什么15．简要说明一下功能仿真和时序仿真的异同。
设计过程中如果只做功能仿真，不做时序仿真，设计的正确性是否能得到保证？16．综合完成的主要工作是什么实现（Implement）完成的主要工作是什么17．主要的HDL 语言是哪两种Verilog HDL 语言的特点是什么18．简述阻塞赋值与非阻塞赋值的不同。
19．简述过程赋值和连续赋值的区别。
20．什么叫做IP核IP在设计中的作用是什么21．什么是IP软核，它的特点是什么？22．根据有效形式将IP分为哪几类根据功能方面的划分分为哪两类23．比较基于查找表的FPGA和CPLD系统结构和性能上有何不同?24．什么是数据流级建模什么是行为级建模25．timescale指令的作用是什么。
26．采用HDL完成设计后，必须应用测试程序（testbench）对设计的正确性进行验证。
测27．什么是FPGA，CPLD他们分别是基于什么结构的可编程逻辑结构28．CPLD是基于什么结构的可编程逻辑器件？其基本结构由哪几部分组成。
29．FPGA是于什么结构的可编程逻辑器件？其基本结构由哪几部分组成。
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四、简答题1．简述EDA技术的发展历程？2．什么是EDA技术？3．在EDA技术中，什么是自顶向下的设计方法？4．自顶向下的设计方法有什么重要意义？5．简要说明目前现代数字系统的发展趋势是什么？6．简述现代数字系统设计流程。
7．简述原理图设计法设计流程。
8．简述原理图设计法设计方法的优缺点。
9．什么是综合？综合的步骤是什么？10．什么是基于平台的设计？现有平台分为哪几个类型？11．目前，目前数字专用集成电路的设计主要采用三种方式？各有什么特点？12．什么是SOC技术含义是什么？什么是SOPC? 13．SOPC技术含义是什么？SOPC技术和SOC技术的区别是什么？14．SOPC技术是指什么？SOPC的技术优势是什么？15．简要说明一下功能仿真和时序仿真的异同。
设计过程中如果只做功能仿真，不做时序仿真，设计的正确性是否能得到保证？16．综合完成的主要工作是什么？实现（Implement）完成的主要工作是什么？17．主要的HDL语言是哪两种？Verilog HDL 语言的特点是什么？18．简述阻塞赋值与非阻塞赋值的不同。
19．简述过程赋值和连续赋值的区别。
20．什么叫做IP核?IP在设计中的作用是什么?21．什么是IP软核，它的特点是什么？22．根据有效形式将IP分为哪几类？根据功能方面的划分分为哪两类？23．比较基于查找表的FPGA 和CPLD系统结构和性能上有何不同?24．什么是数据流级建模？什么是行为级建模？25．timescale指令的作用是什么。
26．采用HDL完成设计后，必须应用测试程序（testbench）对设计的正确性进行验证。
测27．什么是FPGA，CPLD？他们分别是基于什么结构的可编程逻辑结构？28．CPLD是基于什么结构的可编程逻辑器件？其基本结构由哪几部分组成。
29．FPGA是于什么结构的可编程逻辑器件？其基本结构由哪几部分组成。
30．PLD器件按照编程方式不同，可以分为哪几类？31．解释编程与配置这两个概念。
32．说明FPGA配置有哪些模式，主动配置和从动配置的主要区别是什么？33．为什么在FPGA构成的数字系统中要配备一个PROM或E2PROM？1．答：（1）二十世纪70年代，产生了第一代EDA工具。
（2）到了80年代，为了适应电子产品在规模和制作上的需要，应运出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术。
（3）90年代后，随着科学技术的发展，出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。
2．答：EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，对系统功能进行描述完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
3．答：自顶向下首先从系统设计入手，在顶层进行功能划分和结构设计，并在系统级采用仿真手段验证设计的正确性，然后再逐级设计低层的结构，实现从设计、仿真、测试一体化。
其方案的验证与设计、电路与PCB设计专用集成电路设计等都由电子系统设计师借助于EDA工具完成。
4．答：（1）基于PLD硬件和EDA工具支撑；（2）采用逐级仿真技术，以便及早发现问题修改设计方案；（3）基于网上设计技术使全球设计者设计成果共享，设计成果的再利用得到保证。
（4）复杂系统的设计规模和效率大幅度提高。
（5）在选择器件的类型、规模、硬件结构等方面具有更大的自由度。
5．答：（1）电子设计最优化（EDO）；（2）在线可“重构”技术。
6．答：设计准备、设计输入、设计处理、器件编程以及相应的功能仿真、时序仿真和器件测试三个设计验证过程。
7．答：具体设计流程包括设计输入、功能仿真、综合、综合后仿真、约束设置、实现、布局布线后仿真、生成配置文件与配置FPGA8．答：主要优点是容易实现仿真，便于信号的观察和电路的调整。
原理图设计方法直观、易学。
但当系统功能较复杂时，原理图输入方式效率低，它适应于不太复杂的小系统和复杂系统的综合设计。
9．答：将硬件描述语言转化成硬件电路的过程叫综合。
综合主要有三个步骤：转化，优化，映射。
10．答：基于平台的设计方法是近几年提出的SOC软硬件协同设计新方法，是基于块的设计BBD方法的延伸，它扩展了设计重用的理念，强调系统级复用，包含了时序驱动的设计和BBD的各种技术，支持软硬件协同设计，提供系统级的算法和结构分析。
现有的设计平台分为四类：完整的应用平台；以处理器为中心的平台；以片内通信构造为中心的平台；完整的可编程平台。
11．答：（1）全定制设计或基于标准单元的设计。
所有的工艺掩模都需要从头设计，可以最大限度地实现电路性能的优化。
然而，由于其设计周期很长，设计时间和成本非常高，市场风险也非常大。
（2）半定制设计或基于标准门阵列的设计。
采用标准门阵列进行初步设计，待设计通过验证后，再对各局部功能单元进行优化（3）基于可编程逻辑器件PLD的设计。
PLD的设计不需要制作任何掩模，基本不考虑布局布线问题，设计成本低，设计周期短，设计的风险低。
12．答：SOC就是将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口) 、数据通路、与外部系统的数据接口等部件集成在单一芯片上。
SOPC就是基于可编程逻辑器件的SOC设计方案13．答：SOPC技术是以可编程逻辑器件PLD取代ASIC，更加灵活、高效的技术SOC解决方案。
SSOPC与SOC的区别就是FPGA与ASIC的区别。
SOPC是SOC发展的新阶段，代表了当今电子设计的发展方向。
其基本特征是设计人员采用自顶向下的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，最后系统的核心电路在可编程器件上实现。
14．答：SOPC技术是以可编程逻辑器件PLD取代ASIC，更加灵活、高效的技术SOC解决方案。
SOPC的技术优势：（1）运用嵌入的微处理器软核；（2）采用先进的EDA开发工具；（3）由于连接延迟时间的缩短，SOPC可以提供增强的性能，而且由于封装体积的减小，产品尺寸也减小。
15．答：仿功能仿真用于验证设计的逻辑功能。
它是在设计输入完成之后，选择具体器件进行编译之前进行的逻辑功能验证，不包含延时信息。
时序仿真是在选择了具体器件并完成布局、布线之后进行的快速时序检验，并可对设计性能作整体上的分析。
由于不同器件的内部延时不一样，不同的布局、布线方案会给延时造成不同的影响。
只做功能仿真，不做时序仿真，设计的正确性是不能得到保证。
16．答：综合的主要工作将硬件描述语言转化成硬件电路。
实现（Implement）是指将综合输出的逻辑网表翻译成所选器件的底层模块与硬件原语，将设计映射到器件结构上，进行布局布线，达到在选定器件上实现设计的目的17．答：VHDL和VerilogHDL。
Verilog HDL语言允许用户在不同的抽象层次上对电路进行建模，底层描述能力较强。
18．答：阻塞赋值：=；必须是阻塞赋值完成后，才进行下一条语句的执行；赋值一旦完成，等号左边的变量值立刻发生变化非阻塞赋值<=,非阻塞赋值在赋值开始时计算表达式右边的值，到了本次仿真周期结束时才更新被赋值变量（即赋值不立刻生效）；非阻塞赋值允许块中其他语句的同时执行。
在同一个顺序块中，非阻塞赋值表达式的书写顺序，不影响赋值的结果。
19．答：过程赋值和连续赋值的区别：过程赋值连续赋值无关键字（过程连续赋值除外）关键字assign用“= ”和“<=”赋值只能用“=”赋值只能出现initial和always语句中不能出现initial和always语句中用于驱动寄存器用于驱动网线20．答：IP是指知识产权芯核。
IP核是可以完成特定电路功能的模块，在设计电路时可以将IP核看做黑匣子，只需保证IP模块与外部电路的接口，无需关心其内部操作。
利用IP核还可以使设计师不必了解设计芯片所需要的所有技术，降低了芯片设计的技术难度。
IP核与工业产品不同，调用IP核能避免重复劳动，大大减轻工程师的负担，且复制IP核是不需要花费任何代价的。
21．答：软核是以可综合的寄存器传输级（RTL）描述或通用库元件的网表形式提供的可重用的IP模块。
特点：软核的使用者要负责实际的实现和布图，它的优势是对工艺技术的适应性很强，方便地移植。
由于软核设计以高层次表示，因而软IP易于重定目标和重配置，然而预测软IP的时序、面积与功率诸方面的性能较困难。
22．答：有效形式分：软核、固核和硬核。
功能划分：嵌入式IP核与通用IP模块。
23．答：FPGA和CPLD系统结构比较：性能指标CPLD FPGA集成规模小（万门）大（百万门）逻辑单元大（PAL结构）小（PROM）结构互连方式集总总线分段总线、专用互连编程工艺EPROM、E2ROM、FLASH SRAM编程类型ROM、信息固定RAM、可实时重构性能：逻辑电路在中小规模范围内，选用CPLD价格较便宜，能直接用于系统。
各系统的CPLD器件的逻辑规模覆盖面属中小规模，器件有很宽的可选范围，上市速度快，市场风险小。
对于大规模的逻辑电路设计，则多采用FPGA。
因为从逻辑规模上讲，FPGA覆盖了大中规模范围。
24．答：数据流级建模是描述数据在寄存器之间流动和处理的过程。
行为级建模在更高层次对系统功能和数据流进行描述。
25．答：在Verilog HDL 模型中，所有时延都用单位时间表述。
使用`timescale编译器指令将单位时间与实际时间相关联。
用于定义仿真时间、延迟时间的单位和时延精度。
26．答：（1）产生模拟激励(波形)；（2）将模拟的输入激励加入到被测试模块端口并观测其输出响应；（3）将被测模块的输出与期望值进行比较，验证设计的正确与否。
27．答：FPGA是现场可编程门阵列，CPLD中文全称是复杂可编程逻辑器件。
其中CPLD是基于乘积项的可编程逻辑结构，FPGA是基于查找表的可编程逻辑结构。
28．答：CPLD是基于乘积项的可编程结构，基本构成：逻辑阵列块LAB、宏单元、扩展乘积项、可编程连线阵列、I/O控制器。
29．答：FPGA是基于SRAM查找表的可编程结构。
FPGA的核心部分是逻辑单元阵列LCA，LCA是由内部逻辑块矩阵和周围I/O接口模块组成。
LCA内部连线在逻辑块的行列之间，占据逻辑块I/O接口模块之间的通道，可以由可编程开关以任意方式连接形成逻辑单元之间的互连。
30．答：PLD器件按照编程方式不同，可以分为熔丝(Fuse)或反熔丝开关、浮栅编程技术、SRAM配置存储器31．答：基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash 技术的CPLD 的在系统下载称为编程(Program)；编程过程就是把编程数据写入E2CMOS单元阵列的过程。
而把基于SRAM查找表结构的FPGA 的在系统下载称为配置(Configure)。