EDA技术与VHDL程序设计基础教程习题答案

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eda技术与vhdl设计答案

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eda技术与vhdl设计答案eda技术与vhdl设计答案【篇一:eda技术与vhdl复习练习题】/p> 一、填空题1、pld的中文含义是:________。

2、asic的中文含义是:________。

3、“与-或”结构的可编程逻辑器件主要由四部分构成:________、________、____________和____________。

4、可编程逻辑器件结构图中一般用“x”表示此编程单元为________。

6、可编程逻辑器件结构图中无任何标记表示此编程单元为________。

7、可编程逻辑器件按规模的大小一般分为________和_________。

8、低密度可编程逻辑器件的主要有________和_________。

9、gal器件________取代全部pal器件。

10、pal器件只能________次编程。

11、gal器件能________次编程。

12、gal器件________取代ttl器件。

13、gal器件采用________擦除。

14、pal和gal器件________在系统编程。

15、pal和gal器件需要使用________编程。

二、选择题1、可编程逻辑器件pld的基本结构形式是_______:a:与——与b:与——或c:或——与d:或——或2、可以多次编程的器件是_______:a:prom b:plac:pal d:gal3、pld器件未编程时_______:a:有逻辑功能 b:没有逻辑功能c:pal器件有逻辑功能d:gal 器件有逻辑功能 4、gal器件可以用擦除:a:普通光 b:紫外线c:红外线 d:电5、gal16v8器件的输出引脚最多有______:a:16b:4 c:8 d:206、pal16v8器件的输入引脚最多有_______:a:16 b:4 c:8 d:207、gal16v8不能取代_________:a:pal16v b:74ls138c:74ls373 d:isplsi1032e-70plcc848、gal16v8的_______不可编程:a:与阵列b:或阵列c:输出逻辑宏单元olmc d:a、b都三、判断题1、gal器件的输出逻辑宏单元olmc不能实现pal器件的所有输出形式。

03 第三章 VHDL语言基础 习题答案

03 第三章  VHDL语言基础 习题答案
OUTPUT: out bit);--1个输出引脚,类型BIT
END TEST;
实验【二】编写一个结构体
实验目的:熟悉结构体的编写方法。
实验任务:在Quartus II中建立一个VHDL语言文件,编写一个结构体,该结构体要求如下:
实体名:TEST。结构体名源自RTL。没有功能描述语句。
答案:
ARCHITECTURE RTL OF TEST IS--结构体,名称为RTL,对应实体为TEST
eda技术有广义和狭义之分从广义来说eda技术包括半导体工艺设计自动化可编程器件设计自动化电子系统设计自动化印制电路板设计自动化仿真与测试故障诊断自动化等例如pspiceewbmatlab等计算机辅助分析caa技术和protelorcad等印刷制版计算机辅助设计等从狭义来说eda技术就是电子设计自动化即通过相关的开发软件自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译化简分割综合优化以及布局布线逻辑仿真等工作终完成对于特定目标芯片的适配编译逻辑映射编程下从而形成集成电子系统不包含电子生产自动化
实验任务:在Quartus II中建立一个VHDL语言文件,编写一个实体,该实体要求如下:
实体名:TEST。
输入端口:INPUTA,INPUTB,数据类型为BIT。
输出端口:OUTPUT,数据类型为BIT。
没有类属说明。
答案:
ENTITY TEST IS--实体
PORT(
INPUTA,INPUTB: in bit;--2个输入引脚,类型BIT
3
答案:
ARCHITECTURE结构体名OF实体名IS
[说明语句]
BEGIN
[功能描述语句]
END ARCHITECTURE结构体名;

EDA技术实用教程-VHDL版课后答案

EDA技术实用教程-VHDL版课后答案

第一章1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系? P3~4答:利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。

FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

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)。

EDA技术与VHDL(A卷答案)

EDA技术与VHDL(A卷答案)

4.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,MAX3000系列属FPGA结构。

5.以下对于进程PROCESS的说法,正确的是: AA. 进程语句本身是并行语句B. 进程内部由一组并行语句来描述进程功能C. 进程之间可以通过变量进行通信D. 一个进程可以同时描述多个时钟信号的同步时序逻辑6.在VHDL语言中,下列对时钟上升沿检测描述中,错误的是C。

A. if clk’event and clk = ‘1’ thenB. if rising_edge(clk) thenC. if clk’event and clk = ‘0’ thenD. if not clk’stable and clk = ‘1’ then7.关于VHDL中的数字,请找出以下数字中数值最大的一个:BA. 2#1111_1110#B. 8#366#C. 10#169#D. 16#F#E18.下列标识符中,B是不合法的标识符。

A. State0B. 9moonC. Not_Ack_0D. signall9.下列语句中,不属于并行语句的是:DA.进程语句B.条件信号赋值语句C.元件例化语句D.IF语句10. 状态机编码方式中,其中 C 占用触发器较多,但其实现比较适合FPGA的应用A. 状态位直接输出型编码B. 顺序编码C. 一位热码编码D. 以上都不是1.在程序中存在两处错误,试指出,并说明理由:14行,TMP和A矢量位宽不一致19行,CASE语句缺少WHEN OTHERS语句处理剩余条件2.修改相应行的程序(如果是缺少语句请指出大致的行数):错误1 行号:9程序改为:SIGNAL TMP : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);错误2 行号:29 程序改为:这行后添加when others => null;SEL COUT 00011011OTHERSA orB A xor B A nor B A and B “XX ”Begin Process (sel, ain, bin) Begin Case sel is when “00” => cout <= ain or bin; when “01” => cout <= ain xor bin; when “10” => cout <= ain and bin; when others => cout <= ain nor bin; End case; End process;End rtl;2. 看下面原理图,写出相应VHDL 描述(10分)DQDFFDQ DFFORyoutOUTPUTxinINPUTclkINPUTLIBARRY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY MYCIR IS PORT ( XIN, CLK : IN STD_LOGIC; YOUT : OUT STD_LOGIC); END MYCIR;ARCHITECTURE ONE OF MYCIR IS SIGNAL A, B, C; BEGIN B <= XIN OR A; PROCESS (CLK) BEGIN IF CLK’EVENT AND CLK = ‘1’ THEN A <= C; C <= B; END IF; END PROCESS; YOUT <= C; END ONE;六、综合题:(20分)(一)已知状态机状态图如图(a)所示;完成下列各题:1.试判断该状态机类型,并说明理由。

2023年大学_EDA技术与VHDL第二版(潘松著)课后习题答案下载

2023年大学_EDA技术与VHDL第二版(潘松著)课后习题答案下载

2023年EDA技术与VHDL第二版(潘松著)课后习题答案下载EDA技术与VHDL第二版(潘松著)课后答案下载第1章 EDA技术概述1.1 EDA技术及其发展1.1.1 EDA技术的发展1.1.2 EDA技术的涵义1.1.3 EDA技术的基本特征1.2 EDA技术的主要内容及主要的EDA厂商1.2.1 EDA技术的主要内容1.2.2 主要EDA厂商概述1.3 EDA技术实现目标1.3.1 超大规模可编程逻辑器件1.3.2 半定制或全定制ASIC1.3.3 混合ASIC1.4 EDA技术应用1.4.1 EDA技术应用形式1.4.2 EDA技术应用场合1.5 EDA技术的发展趋势1.5.1 可编程器件的发展趋势1.5.2 软件开发工具的发展趋势1.5.3 输入方式的发展趋势__小结思考题和习题第2章大规模可编程逻辑器件2.1 可编程逻辑器件概述2.1.1 PLD的'发展进程2.1.2 PLD的种类及分类方法2.2 简单可编程逻辑器件2.2.1 PLD电路的表示方法及有关符号 2.2.2 PROM基本结构2.2.3 PLA基本结构2.2.4 PAL基本结构2.2.5 GAL基本结构2.3 复杂可编程逻辑器件2.3.1 CPLD基本结构2.3.2 Altera公司器件2.4 现场可编程逻辑器件2.4.1 FPGA整体结构2.4.2 Xilinx公司FPGA器件2.5 在系统可编程逻辑器件2.5.1 ispLSl/pLSl的结构2.5.2 Lattice公司ispLSI系列器件 2.6 FPGA和CPLD的开发应用2.6.1 CPLD和FPGA的编程与配置2.6.2 FPGA和CPLD的性能比较2.6.3 FPGA和CPLD的应用选择__小结思考题和习题第3章 EDA设计流程与开发3.1 EDA设计流程3.1.1 设计输入3.1.2 综合3.1.3 适配3.1.4 时序仿真与功能仿真3.1.5 编程下载3.1.6 硬件测试3.2 ASIC及其设计流程3.2.1 ASIC设计方法3.2.2 一般的ASIC设计流程3.3 可编程逻辑器件的开发环境 3.4 硬件描述语言3.5 IP核__小结思考题和习题第4章硬件描述语言VHDL4.1 VHDL概述4.1.1 VHDL的发展历程4.1.2 VHDL的特点4.2 VHDL程序基本结构4.2.1 实体4.2.2 结构体4.2.3 库4.2.4 程序包4.2.5 配置4.3 VHDL基本要素4.3.1 文字规则4.3.2 数据对象4.3.3 数据类型4.3.4 运算操作符4.3.5 VHDL结构体描述方式 4.4 VHDL顺序语句4.4.1 赋值语句4.4.2 IF语句4.4.3 等待和断言语句4.4.4 cASE语句4.4.5 LOOP语句4.4.6 RETIARN语句4.4.7 过程调用语句4.4.8 REPORT语句4.5 VHDL并行语句4.5.1 进程语句4.5.2 块语句4.5.3 并行信号代人语句4.5.4 并行过程调用语句4.5.5 并行断言语句4.5.6 参数传递语句4.5.7 元件例化语句__小结思考题和习题第5章 QuartusⅡ软件及其应用5.1 基本设计流程5.1.1 建立工作库文件夹和编辑设计文件 5.1.2 创建工程5.1.3 编译前设计5.1.4 全程编译5.1.5 时序仿真5.1.6 应用RTL电路图观察器5.2 引脚设置和下载5.2.1 引脚锁定5.2.2 配置文件下载5.2.3 AS模式编程配置器件5.2.4 JTAG间接模式编程配置器件5.2.5 USBBlaster编程配置器件使用方法 __小结思考题和习题第6章 VHDL应用实例6.1 组合逻辑电路设计6.1.1 基本门电路设计6.1.2 译码器设计6.1.3 数据选择器设计6.1.4 三态门设计6.1.5 编码器设计6.1.6 数值比较器设计6.2 时序逻辑电路设计6.2.1 时钟信号和复位信号6.2.2 触发器设计6.2.3 寄存器和移位寄存器设计6.2.4 计数器设计6.2.5 存储器设计6.3 综合实例——数字秒表的设计__小结思考题和习题第7章状态机设计7.1 一般有限状态机7.1.1 数据类型定义语句7.1.2 为什么要使用状态机 7.1.3 一般有限状态机的设计 7.2 Moore型有限状态机设计 7.2.1 多进程有限状态机7.2.2 单进程有限状态机7.3 Mealy型有限状态机7.4 状态编码7.4.1 状态位直接输出型编码 7.4.2 顺序编码7.4.3 一位热码编码7.5 状态机处理__小结思考题和习题第8章 EDlA实验开发系统8.1 GW48型实验开发系统原理与应用8.1.1 系统性能及使用注意事项8.1.2 GW48系统主板结构与使用方法8.2 实验电路结构图8.2.1 实验电路信号资源符号图说明8.2.2 各实验电路结构图特点与适用范围简述8.3 GW48CK/GK/EK/PK2系统信号名与芯片引脚对照表 __小结思考题和习题第9章 EnA技术实验实验一:全加器的设计实验二:4位加减法器的设计实验三:基本D触发器的设计实验四:同步清零计数器的设计实验五:基本移位寄存器的设计串人/串出移位寄存器实验六:同步预置数串行输出移位寄存器的设计实验七:半整数分频器的设计实验八:音乐发生器的设计实验九:交通灯控制器的设计实验十:数字时钟的设计EDA技术与VHDL第二版(潘松著):内容简介《EDA技术与VHDL》主要内容有Altera公司可编程器件及器件的选用、QuartusⅡ开发工具的使用;VHDL硬件描述语言及丰富的数字电路和电子数字系统EDA设计实例。

VHDL程序设计教程习题解答

VHDL程序设计教程习题解答

VHDL程序设计教程习题参考解答第1章思考题解答1.什么是VHDL?简述VHDL的发展史。

答:VHDL是美国国防部为电子项目设计承包商提供的,签定合同使用的,电子系统硬件描述语言。

1983年成立VHDL语言开发组,1987年推广实施,1993年扩充改版。

VHDL 是IEEE标准语言,广泛用于数字集成电路逻辑设计。

2.简述VHDL设计实体的结构。

答:实体由实体名、类型表、端口表、实体说明部分和实体语句部分组成。

根据IEEE标准,实体组织的一般格式为:ENTITY 实体名 IS[GENERIC(类型表);] --可选项[PORT(端口表);] --必需项实体说明部分; --可选项[BEGIN实体语句部分;]END [ENTITY] [实体名];3.分别用结构体的3种描述法设计一个4位计数器。

答:用行为描述方法设计一个4位计数器如下,其它描述方法,读者可自行设计。

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY countA ISPORT (clk,clr,en:IN STD_LOGIC;Qa,qb,qc,qd:OUT STD_LOGIC);END countA;ARCHITECTURE example OF countA ISSIGNAL count_4:STD_LOGIC_vector (3 DOWNTO 0);BEGINQa <= count_4(0);Qb <= count_4(1);Qc <= count_4(2);Qd <= count_4(3);PROCESS (clk,clr)BEGINIF (clr = '1' ) THENCount_4 <= "0000";ELSIF (clk'EVENT AND clk = '1' ) THENIF (en = '1' ) THENIF (count_4 = "1111") THENcount_4 <= "0000";ELSEcount_4 <= count_4+ '1';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END example;第2章思考题解答1.什么叫对象?对象有哪几个类型?答:在VHDL语言中,凡是可以赋于一个值的客体叫对象(object)。

VHDL程序练习题(含答案)

VHDL程序练习题(含答案)

VHDL程序填空题(一) 在下面横线上填上合适的VHDL关键词,完成2选1多路选择器的设计。

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;1 MUX21 ISPORT(SEL:IN STD_LOGIC;A,B:IN STD_LOGIC;Q: OUT STD_LOGIC );END MUX21;2 BHV OF MUX21 ISBEGINQ<=A WHEN SEL=’1’ EL SE B;END BHV;(二) 在下面横线上填上合适的语句,完成BCD-7段LED显示译码器的设计。

LIBRARY IEEE ;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY BCD_7SEG ISPORT( BCD_LED : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);LEDSEG : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));END BCD_7SEG;ARCHITECTURE BEHAVIOR OF BCD_7SEG ISBEGINPROCESS(BCD_LED)3IF BCD_LED="0000" THEN LEDSEG<="0111111";ELSIF BCD_LED="0001" THEN LEDSEG<="0000110";ELSIF BCD_LED="0010" THEN LEDSEG<= 4 ;ELSIF BCD_LED="0011" THEN LEDSEG<="1001111";ELSIF BCD_LED="0100" THEN LEDSEG<="1100110";ELSIF BCD_LED="0101" THEN LEDSEG<="1101101";ELSIF BCD_LED="0110" THEN LEDSEG<="1111101";ELSIF BCD_LED="0111" THEN LEDSEG<="0000111";ELSIF BCD_LED="1000" THEN LEDSEG<="1111111";ELSIF BCD_LED="1001" THENLEDSEG<="1101111";ELSE LEDSEG<= 5 ;END IF;END PROCESS;END BEHAVIOR;(三) 在下面横线上填上合适的语句,完成数据选择器的设计。

EDA技术与VHDL(第二版)清华大学出版社--第五章部分习题答案

EDA技术与VHDL(第二版)清华大学出版社--第五章部分习题答案

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MEALY12 ISPORT ( CLK ,DA TAIN,RESET : IN STD_LOGIC;Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0));END MEALY12;ARCHITECTURE behav OF MEALY12 ISTYPE states IS (st0, st1, st2, st3,st4);SIGNAL STX : states ;BEGINCOMREG : PROCESS(CLK,RESET) BEGIN--决定转换状态的进程IF RESET ='1' THEN STX <= ST0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN CASE STX ISWHEN st0 => IF DA TAIN = '1' THEN STX <= st1;Q <= "10000" ;else Q<="01010" ;END IF;WHEN st1 => IF DA TAIN = '0' THEN STX <= st2;Q <= "10111" ;else Q<="10100" ; END IF;WHEN st2 => IF DA TAIN = '1' THEN STX <= st3; Q <= "10101" ;else Q<="10011" ;END IF;WHEN st3=> IF DA TAIN = '0' THEN STX <= st4; Q <= "11011" ;else Q<="01001" ;END IF;WHEN st4=> IF DA TAIN = '1' THEN STX <= st0; Q <= "11101" ;else Q<="01101" ;END IF;WHEN OTHERS => STX <= st0; Q<="00000" ;END CASE ;END IF;END PROCESS COMREG ;END behav;(例5-5,双进程时序图)(单进程时序图)要求一:表达的是moore型状态机,特点是输出仅为当前状态的函数。

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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 Automation2.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、ispLEVER5.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、V erilog7.逻辑综合后生成的网表文件为EDIF8.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 Spectrum1.8.2选择1.EDA技术发展历程的正确描述为(A)A CAD->CAE->EDAB EDA->CAD->CAEC EDA->CAE->CADD CAE->CAD->EDA2.Altera的第四代EDA集成开发环境为(C)A ModelsimB MUX+Plus IIC Quartus IID ISE3.下列EDA工具中,支持状态图输入方式的是(B)A Quartus IIB ISEC ispDesignEXPERTD Syplify Pro4.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 VHDLB V erilogC ABELD PHP1.8.3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 V erification)逻辑电路合成(Logic synthesis)逻辑门层次的电路功能验证(Gate-Level Netlist V erification)配置与绕线(Place and Routing)绕线后的电路功能验证(Post Layout V erification)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 Device2.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 、Lattice5.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FPGA6. 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EPROM9.球状封装的英文缩写为BGA10.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 EPLDB CPLDC FPGAD PAL2. 在下列可编程逻辑器件中,属于易失性器件的是(D)A EPLDB CPLDC FPGAD PAL3.下列逻辑部件中不属于Altera公司CPLD的是(A)A通用逻辑块(GLB)B可编程连线阵列(PIA)C输入输出控制(I/O)D逻辑阵列块(LAB)4.下列逻辑部件中不属于Lattice公司CPLD的是(D)A通用逻辑块(GLB)B全局布线区(GRP)C输出布线区(ORP)D逻辑阵列块(LAB)5.下列FPGA中不属于Xilinx公司产品的是(D)A XC4000B VirtexC SpartanD Cyclong6. 下列FPGA中不属于Alter公司产品的是(B)A FLEX 10KB VirtexC StratixD Cyclone7.下列配置方式不属于FPGA配置模式的是(D)A主动串行配置模式B被动串行配置模式C主动并行配置模式D被动从属配置模式8.下列因素中通常不属于CPLD/FPGA选型条件的是(D)A逻辑资源B 功耗和封装C 价格和速度D 产地2.8.3问答1.结合本章学习的知识,简述CPLD的基本结构?答:虽然CPLD种类繁多、特点各异,共同之处总结起来可以概括为三个部分:●可编程逻辑阵列块;●输入/输出块;●互联资源;其中,可编程逻辑阵列块类似于一个低密度的PAL/GAL,包括乘积项的与阵列、乘积项分配和逻辑宏单元等。

乘积项与阵列定义了每个宏单元乘积项的数量和每个逻辑块乘积项的最大容量,能有效的实现各种逻辑功能。

2.结合本章学习的知识,简述FPGA的基本结构?答:基于SRAM编程的FPGA以Xilinx的逻辑单元阵列(LCA,Logic Cell Array)为例,基本结构如图2-20所示。

可配置逻辑模块(CLB)可编程I/O模块互联资源开关编程矩阵图2-20 FPGA的基本机构反熔丝技术FPGA器件的逻辑结构采用基于多路选择器的基本逻辑单元,配置数据放在反熔丝开关矩阵中,通过编程使部分反熔丝介质击穿,导通开关从而实现器件的编程。

如图2-21所示互联资源逻辑阵列图2-21 反熔丝技术的FPGA结构3.基于SRAM编程的FPGA有哪些特征?优缺点?答:FPGA器件的优点:●可以反复编程,对于一般规模的器件,上电几十毫秒就可以完成配置数据的加载;●开发设计不需要专门的编程器;●与CMOS工艺的存储器兼容,价格较低;FPGA器件的缺点:●由于器件掉电后SRAM容易丢失配置数据,因而常常在FPGA外部添加一个制度春初期PROM或EPROM来保存这些配置数据,从而给配置数据的保密带来了困难;●器件内部可编程连线和逻辑定义通过大量的传输门开关实现,从而导致电阻变大,传递信号的速度收到影响,限制工作频率;4.简述MAX7000器件的结构及特点?答:5.简述ispLSI2000器件的结构及特点?答:6.简述FLEX10K器件的结构及特点?答:列互联通道LAB7.简述XC4000器件的结构及特点?答:8.阐述FPGA配置几种方式?答:●主动串行配置模式(AS);●被动串行配置模式(PS);●主动并行配置模式(AP);●被动并行同步配置模式(PPS);●被动并行异步配置模式(PPA);●被动串行异步配置模式(PSA);●菊花链配置模式;●JTAG配置模式;9.如何选用CPLD和FPGA?答:CPLD/FPGA的选择主要根据项目本身的需要,对于规模不大且产量不高的应用,通常使用CPLD比较好。

对与大规模的逻辑设计、AIC设计或单片系统的设计,则多采用FPGA。

从逻辑规模上讲FPGA覆盖了逻辑门书5000~2000000门的大中规模。

目前,FPGA的主要应用有三个方面:●直接使用与电路系统;●硬拷贝;●逻辑验证;由上可知,FPGA和CPLD的选择需要根据具体系统的性能、成本、安全等需求进行折中,制定一个性价比高的方案具有非常重要的意义。

10.MAX7000S器件的I/O控制块共有几种工作方式?答:I/O控制块允许每个I/O引脚单独地配置成输入/输出和双向工作方式。

11.宏单元的触发器有几种时钟控制方式?答:触发器完成D型、JK型或T型等逻辑功能。

12.简述EAB的工作原理?嵌入式阵列块是一种在输入/输出端口带有触发器的RAM电路。

它由可编程设置的RAM、输入/输出D触发器、局部互联通道、控制逻辑电路和输出电路组成。

EAB可以用来实现不同的存储功能和复杂的逻辑功能。

第3章EDA习题答案3.7.1填空1.HDL主要有ABEL-HDL 、AHDL 、VHDL 、V erilog 四种。

2.VHDL的IEEE标准为IEEE STD 1076-1993。

3.VHDL实体由实体说明语句(ENTITY)、类属说明语句(GENERIC)、端口说明语句(PORT)、结束语句(END)组成。

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