数字系统设计与VerilogHDL试题.doc

数字系统设计与 Verilog HDL (复****EDA ( Electronic Design Automation ) 就是以计算机为工作平台,以 EDA 软件工具为开发环境,以 PLD 器件或者 ASIC 专用集成电路为目标器件设计实现电路系统的一种技术。 1 .电子 CAD ( Computer Aided Design ) 2 .电子 CAE ( Computer Aided Engineering ) 3. EDA ( Electronic Design Automation ) EDA 技术及其发展 p2 EDA 技术的应用范畴 数字系统设计的流程基于 FPGA/CPLD 的数字系统设计流程 1. 原理图输入(Schematic diagrams ) 2 、硬件描述语言(HDL 文本输入) 设计输入硬件描述语言与软件编程语言有本质的区别综合( Synthesis ) 将较高层次的设计描述自动转化为较低层次描述的过程◆行为综合:从算法表示、行为描述转换到寄存器传输级( RTL ) ◆逻辑综合: RTL 级描述转换到逻辑门级(包括触发器) ◆版图综合或结构综合: 从逻辑门表示转换到版图表示, 或转换到 PLD 器件的配置网表表示综合器是能自动实现上述转换的软件工具, 是能将原理图或 HDL 语言描述的电路功能转化为具体电路网表的工具适配适配器也称为结构综合器,它的功能是将由综合器产生的网表文件配置于指定的目标器件中,并产生最终的可下载文件对 CPLD 器件而言,产生熔丝图文件,即 JEDEC 文件;对 FPGA 器件则产生 Bitstrea m 位流数据文件 p8 仿真( Simulation ) 功能仿真( Function Simulation ) 时序仿真( Timing Simulation ) 仿真是对所设计电路的功能的验证 p9 编程( Program ) 把适配后生成的编程文件装入到 PLD 器件中的过程,或称为下载。通常将对基于 EEPROM 工艺的非易失结构 PLD 器件的下载称为编程( Program ), 将基于 SRA M 工艺结构的 PLD 器件的下载称为配置( Configure****题 现代 EDA 技术的特点有哪些? 什么是 Top-down 设计方式? 数字系统的实现方式有哪些?各有什么优缺点? 什么是 IP 复用技术? IP 核对 EDA 技术的应用和发展有什么意义? 用硬件描述语言设计数字电路有什么优势? 基于 FPGA/CPLD 的数字系统设计流程包括哪些步骤? 什么是综合?常用的综合工具有哪些? 功能仿真与时序仿真有什么区别? 第2章 FPGA/CPLD 器件 PLD 的分类 PLD 的发展历程 PLD 的集成度分类可编程逻辑器件(PLD) 简单PLD 复杂PLD PROM PAL PLA GAL CPLD FPGA 一般将 GAL22V10 ( 500 门~750 门)作为简单 PLD 和高密度 PLD 的分水岭 PLD 器件按照可以编程的次数可以分为两类: (1) 一次性编程器件( OTP , One Time Programmable ) (2) 可多次编程器件 OTP 类器件的特点是: 只允许对器件编程一次, 不能修改, 而可多次编程器件则允许对器件多次编程,适合于在科研开发中使用。按编程特点分类 p15 (1) 熔丝( Fuse ) (2) 反熔丝( Antifuse )编程元件(3) 紫外线擦除、电可编程,如 EPROM 。(4) 电擦除、电可编程方式, (EEPROM 、快闪存储器( Flash Memory )) ,如多数 CPLD (5) 静态存储器( SRAM )结构,如多数 FPGA 按编程元件和编程工艺分类 PLD 器件的原理结构图 PLD 的基本原理与结构 PLD 电路符号表示与门、或门的表示 PLD 连接表示法 PLD 的输入缓冲电路简单阵列的表示 p20 PROM PROM 表达的 PLD 阵列图 p21 PROM 用 PROM 完成半加器逻辑阵列 p22 FPGA 的原理与结构查找表结构 011 10100AAF AAAAF???4 输入 LUT 及内部结构图 p23****题 PLA 和 PAL 在结构上有什么区别? 说明 GAL 的 OLMC 有什么特点,它怎样实现可编程组合电路和时序电路? 简述基于乘积项的可编程逻辑器件的结构特点? 基于查找表的可编程逻辑结构的原理是什么? 基于乘积项和基于查找表的结构各有什么优缺点? CPLD 和 FPGA 在结构上有什么明显的区别,各有什么特点? FPG