EDA技术课后答案

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EDA 技术实用教程 课后作业答案

EDA 技术实用教程 课后作业答案

作业3-6module Mux3_1(a1,a2,a3,s0,s1,outy); input a1,a2,a3,s0,s1;output outy;reg outy;reg temp;always @(a2,a3,s0)beginif(s0 == 1'b0)temp = a2;elsetemp = a3;endalways @(a1, temp,s1)beginif(s1 == 1'b0)outy = a1;elseouty = temp;endendmodule作业3-7 半减器module H_suber(x,y,diff,s_out);input x,y;output diff,s_out;reg s_out;wire diff;assign diff = x ^ y;always @(x,y)beginif(x < y)s_out = 1'b1;elses_out = 1'b0;endendmodule全减器module F_suber(x,y,sub_in,diffr,sub_out); input x,y,sub_in;output diffr,sub_out;wire diffr,sub_out;wire H_diff,H_sout,s_out;assign sub_out = s_out || H_sout;H_suber U1 (.x(x),.y(y),.diff(H_diff),.s_out(H_sout));H_suber U2 (.x(H_diff),.y(sub_in),.diff(diffr),.s_out(s_out));Endmodule8位全减器module Bit8_suber(X,Y,Sub_in,Diff,Sub_out);input[7:0] X,Y;input Sub_in;output[7:0] Diff;output Sub_out;wire[7:0] Diff;wire Sub_out;wire[6:0] sub_out;F_suber U1(.x(X[0]),.y(Y[0]),.sub_in(Sub_in),.diffr(Diff[0]),.sub_out(sub_out[0]));F_suber U2(.x(X[1]),.y(Y[1]),.sub_in(sub_out[0]),.diffr(Diff[1]),.sub_out(sub_out[1])); F_suber U3(.x(X[2]),.y(Y[2]),.sub_in(sub_out[1]),.diffr(Diff[2]),.sub_out(sub_out[2])); F_suber U4(.x(X[3]),.y(Y[3]),.sub_in(sub_out[2]),.diffr(Diff[3]),.sub_out(sub_out[3])); F_suber U5(.x(X[4]),.y(Y[4]),.sub_in(sub_out[3]),.diffr(Diff[4]),.sub_out(sub_out[4])); F_suber U6(.x(X[5]),.y(Y[5]),.sub_in(sub_out[4]),.diffr(Diff[5]),.sub_out(sub_out[5])); F_suber U7(.x(X[6]),.y(Y[6]),.sub_in(sub_out[5]),.diffr(Diff[6]),.sub_out(sub_out[6])); F_suber U8(.x(X[7]),.y(Y[7]),.sub_in(sub_out[6]),.diffr(Diff[7]),.sub_out(Sub_out)); Endmodule作业3-13Amodule DFF_A(D,EN,CLK,RST,Q,Q1);input D,EN,CLK,RST;output Q,Q1;reg Q;wire Q1;wire D_temp;assign D_temp = D && EN;assign Q1 = (~D_temp)||RST;always @(negedge RST or posedge CLK)beginif(!RST)Q <= 1'b0;elseif(EN)Q <= D;elseQ <= Q;endmoduleBmodule DFF_B (A,B,C,D,Y);input A,B,C,D;output Y;reg Y;wire temp1,temp2,temp3;assign temp1 = A || B;assign temp2 = C && D;assign temp3 = temp1 ^ temp2; always @(A,temp1,temp3)beginif(temp1)Y = temp3;elseY = A;endendmoduleCmodule DFF_C(RST,D,CLK,Q,DOUT); input RST,D,CLK;output Q,DOUT;reg Q,DOUT;reg D_temp1;wire D_temp2;assign D_temp2 = D ^ D_temp1; always @(RST,D)beginif(RST)D_temp1 = 1'b0;elseD_temp1 = D;endalways @(posedge CLK)beginQ <= D_temp1;DOUT <= D_temp2;endmoduleDmodule DFF_D(SET,D,CLK,EN,RESET,Q);input SET,D,CLK,EN,RESET;output Q;reg Q;wire SET_temp;assign SET_temp = (~RESET) && SET;always @(posedge CLK or posedge RESET or posedge SET_temp) beginif(RESET)Q <= 1'b0;elseif(SET_temp)Q <= 1'b1;elseif(EN)Q <= D;elseQ <= Q;endendmodule8-2.用Mealy机类型,写出控制ADC0809采样的状态机。

EDA课后答案打印版

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红外多路遥控系统单片机红外发射红外接收本文介绍了红外多路遥控系统。

红外多路遥控系统可实现16路的红外开关控制。

以码分制多通道红外遥控为设计的基本思路。

通过键盘及代码生成电路、编码、脉冲调制振荡和红外发射构成红外发射电路。

通过红外接收,解码以及由单片机控制的医码控制电路组成红外接收电路。

1.前言1.1序言随着电子技术的飞速发展,尤其是跨入2000年后,红外技术得到了迅猛发展。

红外遥控已渗透到国民经济的各行各业和人们日常生活的方方面面,在工业自动化、生产控制过程、采集和处理、通信、红外制导、激光武器、电子对抗、环境监测、红外育种安全防范、家用电器控制及日常生活各个方面都得到了广泛的应用。

1.2国内外研究概况目前国内外都在进行红外的研究开发,已取得了相当不错的成绩。

红外技术的研究开发是自动化控制的主要方向。

它的研究针对国民经济的各行各业和人们日常生活的方方面面,在工业自动化、生产控制过程、采集和处理、通信、红外制导、激光武器、电子对抗、环境监测、红外育种安全防范、家用电器控制及日常生活各个方面都在进行红外研究开发和控制。

1.3主要工作概述针对国内外的发展情况,可见红外遥控系统是我国未来智能化发展方向。

本课题要设计的红外多路遥控系统,主要红外发射和红外接收这两部分,本设计依托市面上常见的红外发射和红外接收元器件,使设计具有传输距离一般、硬件简单、安装方便、价格便宜的优点。

本文所介绍的红外多路遥控系统,是采用码分制多通道红外遥控系统装置。

早期的码分制的脉冲指令编码多采用分离元器件及小规模数字集成电路,编码、译码电路弄得很复杂,可靠性也差。

但随着大规模数字集成技术的发展和日趋成熟,各种大规模专用集成编、译码集成器件的层出不穷,使外围元器件很少,电路简单,功能完善。

2.系统总体方案设计2.1方案比较方案一:采用频分制多通道红外遥控发射和接收系统。

频分制的频率编码一般采用频道编码开关,通过改变振荡电路的参数来改变振荡电路的振荡参数和频率。

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技术实用教程课后答案———潘松版 黄继业(第三版)

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第一章1-1EDA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课后习题答案

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1-5 叙述EDA的FPGA/CPLD设计流程,以及涉及的EDA工具及其在整个流 程中的作用。 答:完整地了解利用EDA技术进行设计开发的流程对于正确地选择和使用 EDA软件、优化设计项目、提高设计效率十分有益。一个完整的、典型的 EDA设计流程既是自顶向下设计方法的具体实施途径,也是EDA工具软件 本身的组成结构。
1-4 IP在EDA技术的应用和发展中的意义是什么? 答:IP就是知识产权核或知识产权模块的意思,在EDA技术和开 发中具有十分重要的地位。美国著名的Dataquest咨询公司将半 导体产业的IP定义为“用于ASIC或FPGA中的预先设计好的电路功 能模块”。IP分软IP、固IP和硬IP。 软IP是用HDL等硬件描述语言描述的功能块,但是并不涉 及用什么具体电路元件实现这些功能。 固IP是完成了综合的功能块。它有较大的设计深度,以网 表文件的形式提交客户使用。 硬IP提供设计的最终阶段产品——掩模。随着设计深度的 提高,后续工序所需要做的事情就越少;当然,灵活性也就越小。 不同的客户可以根据自己的需要订购不同的IP产品。
1-9 为什么说用逻辑门作为衡量逻辑资源大小的最小单元不准确。 答:专业习惯是将OLMC及左侧的可编程与阵列合称一个逻辑宏单元,即标 志PLD器件逻辑资源的最小单元,由此可以认为GAL16V8器件的逻辑资源是 8个逻辑宏单元,而目前最大的FPGA的逻辑资源达数十万个逻辑宏单元。也 有将逻辑门的数量作为衡量逻辑器件资源的最小单元,如某CPLD的资源约 2000门等,但此类划分方法误差较大。 1-10 标志FPGA/CPLD逻辑资源的逻辑宏单元包含哪些结构? 答: CPLD( MAX7000S)系列中的 逻辑宏单元由3个功能块组成:逻辑阵列、 乘积项选择矩阵和可编程寄存器,它们可以被单独地配置为时序逻辑和组合逻 辑工作方式。其中逻辑阵列实现组合逻辑,可以给每个逻辑宏单元提供5个乘 积项。“乘积项选择矩阵”分配这些乘积项作为到“或门”和“异或门”的主 要逻辑输入,以实现组合逻辑函数;或者把这些乘积项作为宏单元中寄存器的 辅助输入:清零(Clear)、置位(Preset)、时钟(Clock)和时钟使能控制 (Clock Enable)。 FPGA(Cyclone III)器件的可编程资源主要来自逻辑阵列块LAB,而每个LAB都 由多个逻辑宏单元(Logic Element,LE)构成。LE是Cyclone III FPGA器件 的最基本的可编程单元,LE主要由一个4输入的查找表LUT、进位链逻辑、寄 存器链逻辑和一个可编程的寄存器构成。

EDA技术使用教程课后答案第4章

EDA技术使用教程课后答案第4章
4.2.2 VHDL描述的语言现象说明 描述的语言现象说明 5. 不完整条件语句与时序电路
【例4-8】 】 ... IF a1 > b1 THEN q1 <= '1' ; ELSE q1 <= '0' ; END IF; ...
的电路图( 综合) 图4-6 例4-8的电路图(Synplify综合) 的电路图 综合
图4-2 mux21a结构体 结构体
KX
康芯科技
4.1 多路选择器的 多路选择器的VHDL描述 描述
4.1.1 2选1多路选择器的 选 多路选择器的 多路选择器的VHDL描述 描述
【例4-1】 】 ENTITY mux21a IS PORT ( a, b : IN BIT; s : IN BIT; y : OUT BIT ); END ENTITY mux21a; ARCHITECTURE one OF mux21a IS BEGIN y <= a WHEN s = '0' ELSE END ARCHITECTURE one ;
KX
康芯科技
4.2 寄存器描述及其 寄存器描述及其VHDL语言现象 语言现象
4.2.2 VHDL描述的语言现象说明 描述的语言现象说明 2. 设计库和标准程序包
LIBRARY LIBRARY WORK ; STD ;
图4-4 D触发器
USE STD.STANDARD.ALL ; 使用库和程序包的一般定义表式是: 使用库和程序包的一般定义表式是: LIBRARY USE <设计库名>; 设计库名>
< 设计库名>.<程序包名>.ALL ; 设计库名> 程序包名>

智慧树知道网课《EDA技术》课后章节测试满分答案

智慧树知道网课《EDA技术》课后章节测试满分答案

智慧树知道网课《EDA技术》课后章节测试满分答案绪论单元测试1【多选题】(10分)学习EDA技术这门课程的具体要求是()A.初步掌握基于FPGA的VLSI系统设计与实现的方法和技术,具备分析、解决实际问题的能力,具有较强的专业实践能力和创新能力。

B.较好地掌握应用EDA技术进行系统设计开发的方法,具备应用EDA技术进行综合性数字系统设计的初步能力,经过后续的综合应用实践,能够从事FPGA的设计与开发、SOPC的设计与开发以及ASIC 的前端设计等工作。

C.掌握EDA技术的基本概念、基础知识;了解FPGA/CPLD的结构、工作原理、性能指标及应用选择;熟练掌握硬件描述语言VHDL的编程;熟练掌握EDA技术的开发软件及EDA实验开发系统的使用。

2【多选题】(10分)学习EDA技术这门课程,我们希望达到的学习目标是()A.基本掌握ASIC的后端设计与开发B.基本掌握ASIC的前端设计与开发C.掌握一种硬件描述语言VHDLD.基本掌握SOC的设计与开发方法E.基本掌握SOPC的设计与开发方法F.熟悉FPGA的设计与开发3【多选题】(10分)EDA技术课程的学习要点是()A.以课题为中心,以研究式教学为主要形式B.抓住一个重点(硬件描述语言编程)C.掌握两个工具(FPGA/CPLD开发软件、EDA实验开发系统的使用)D.运用四种手段(案例分析、应用设计、线上学习、上机实践)E.采用五个结合(边学边用相结合、边用边学相结合、理论与实践相结合、线上与线下相结合、课内与课外相结合)第一章测试1【单选题】(10分)EDA的中文含义是()A.计算机辅助工程设计B.计算机辅助设计C.电子设计自动化2【判断题】(10分)狭义的EDA技术,就是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,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、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术,或称为IES/ASIC自动设计技术。

2020年智慧树知道网课《EDA技术》课后章节测试满分答案

2020年智慧树知道网课《EDA技术》课后章节测试满分答案

绪论单元测试1【多选题】(10分)学习EDA技术这门课程的具体要求是()A.初步掌握基于FPGA的VLSI系统设计与实现的方法和技术,具备分析、解决实际问题的能力,具有较强的专业实践能力和创新能力。

B.较好地掌握应用EDA技术进行系统设计开发的方法,具备应用EDA技术进行综合性数字系统设计的初步能力,经过后续的综合应用实践,能够从事FPGA的设计与开发、SOPC的设计与开发以及ASIC的前端设计等工作。

C.掌握EDA技术的基本概念、基础知识;了解FPGA/CPLD的结构、工作原理、性能指标及应用选择;熟练掌握硬件描述语言VHDL的编程;熟练掌握EDA技术的开发软件及EDA实验开发系统的使用。

2【多选题】(10分)学习EDA技术这门课程,我们希望达到的学习目标是()A.基本掌握ASIC的后端设计与开发B.基本掌握ASIC的前端设计与开发C.掌握一种硬件描述语言VHDLD.基本掌握SOC的设计与开发方法E.基本掌握SOPC的设计与开发方法F.熟悉FPGA的设计与开发3【多选题】(10分)EDA技术课程的学习要点是()A.以课题为中心,以研究式教学为主要形式B.抓住一个重点(硬件描述语言编程)C.掌握两个工具(FPGA/CPLD开发软件、EDA实验开发系统的使用)D.运用四种手段(案例分析、应用设计、线上学习、上机实践)E.采用五个结合(边学边用相结合、边用边学相结合、理论与实践相结合、线上与线下相结合、课内与课外相结合)第一章测试1【单选题】(10分)EDA的中文含义是()A.计算机辅助工程设计B.计算机辅助设计C.电子设计自动化2【判断题】(10分)狭义的EDA技术,就是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,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、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术,或称为IES/ASIC自动设计技术。

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E D A技术课后答案-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIEDA习题第一章1.1 EDA的英文全称是什么?EDA的中文含义是什么?答:EDA即Electronic Design Automation的缩写,直译为:电子设计自动化。

1.2 什么叫EDA技术?答:EDA技术有狭义和广义之分,狭义EDA技术就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术,或称为IES/ASIC自动设计技术。

1.3 利用EDA技术进行电子系统的设计有什么特点?答:①用软件的方式设计硬件;②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;③设计过程中可用有关软件进行各种仿真;④系统可现场编程,在线升级;⑤整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高。

1.4 从使用的角度来讲,EDA技术主要包括几个方面的内容这几个方面在整个电子系统的设计中分别起什么作用答:EDA技术的学习主要应掌握四个方面的内容:①大规模可编程逻辑器件;②硬件描述语言;③软件开发工具;④实验开发系统。

其中,硬件描述语言是重点。

对于大规模可编程逻辑器件,主要是了解其分类、基本结构、工作原理、各厂家产品的系列、性能指标以及如何选用,而对于各个产品的具体结构不必研究过细。

对于硬件描述语言,除了掌握基本语法规定外,更重要的是要理解VHDL的三个“精髓”:软件的强数据类型与硬件电路的惟一性、硬件行为的并行性决定了VHDL语言的并行性、软件仿真的顺序性与实际硬件行为的并行性;要掌握系统的分析与建模方法,能够将各种基本语法规定熟练地运用于自己的设计中。

对于软件开发工具,应熟练掌握从源程序的编辑、逻辑综合、逻辑适配以及各种仿真、硬件验证各步骤的使用。

对于实验开发系统,主要能够根据自己所拥有的设备,熟练地进行硬件验证或变通地进行硬件验证。

1.5 什么叫可编程逻辑器件(简称PLD) FPGA和CPLD的中文含义分别是什么?国际上生产FPGA/CPLD的主流公司,并且在国内占有较大市场份额的主要有哪几家其产品系列有哪些其可用逻辑门/等效门数大约在什么范围?答:可编程逻辑器件(简称PLD)是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器件。

FPGA和CPLD分别是现场可编程门阵列和复杂可编程逻辑器件的简称。

国际上生产FPGA/CPLD的主流公司,并且在国内占有市场份额较大的主要是Xilinx,Altera,Lattice三家公司。

Xilinx公司的FPGA器件有XC2000,XC3000,XC4000,XC4000E,XC4000XLA,XC5200系列等,可用门数为1200~18 000;Altera公司的CPLD 器件有FLEX6000,FLEX8000,FLEX10K,FLEX10KE系列等,提供门数为5000~25 000;Lattice公司的ISP-PLD器件有ispLSI1000,ispLSI2000,ispLSI3000,ispLSI6000系列等,集成度可多达25 000个PLD等效门。

1.6 FPGA和CPLD各包括几个基本组成部分?答:FPGA 在结构上主要分为三个部分,即可编程逻辑单元,可编程输入/输出单元和可编程连线三个部分。

CPLD在结构上主要包括三个部分,即可编程逻辑宏单元,可编程输入/输出单元和可编程内部连线。

1.7 FPGA/CPLD有什么特点二者在存储逻辑信息方面有什么区别在实际使用中,在什么情况下选用CPLD,在什么情况下选用FPGA1.8 常用的硬件描述语言有哪几种这些硬件描述语言在逻辑描述方面有什么区别答:常用的硬件描述语言有VHDL、Verilog、ABEL。

VHDL:作为IEEE的工业标准硬件描述语言,在电子工程领域,已成为事实上的通用硬件描述语言;逻辑综合能力强,适合行为描述。

Verilog:支持的EDA工具较多,适用于RTL级和门电路级的描述,其综合过程较VHDL稍简单,但其在高级描述方面不如VHDL。

ABEL:一种支持各种不同输入方式的HDL,被广泛用于各种可编程逻辑器件的逻辑功能设计,由于其语言描述的独立性,因而适用于各种不同规模的可编程器件的设计。

1.9 目前比较流行的、主流厂家的EDA的软件工具有哪些这些开发软件的主要区别是什么答:目前比较流行的、主流厂家的EDA的软件工具有Altera的MAX+plus II、Lattice的ispEXPERT、Xilinx的Foundation Series。

1.10 对于目标器件为FPGA/CPLD的VHDL设计,其工程设计包括几个主要步骤每步的作用是什么每步的结果是什么答:第一:需要进行“源程序的编辑和编译”—用一定的逻辑表达手段将设计表达出来; 第二:要进行“逻辑综合”---将用一定的逻辑表达手段将表达出来的设计经过一系列的操作,分解成一系列的逻辑电路及对应的关系(电路分解);第三:要进行目标器件的“布线/适配”---在选用的目标器件中建立这些基本逻辑电路的对应关系(逻辑实现)第四:目标器件的编程下载---将前面的软件设计经过编程变成具体的设计系统(物理实现);最后要进行硬件仿真/硬件测试---验证所设计的系统是否符合要求。

同时,在设计过程中要进行有关“仿真”---模拟有关设计结果与设计构想是否相符。

设计基本流程如图1-1所示。

1.11 名词解释:逻辑综合、逻辑适配、行为仿真、功能仿真、时序仿真。

答:逻辑综合:逻辑综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形的描述,针对给定硬件结构组件进行编译、优化、转换和综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述文件。

由此可见,综合器工作前,必须给定最后实现的硬件结构参数,它的功能就是将软件描述与给定硬件结构用某种网表文件的方式联系起来。

显然,综合器是软件描述与硬件实现的一座桥梁。

综合过程就是将电路的高级语言描述转换成低级的,可与FPGA/CPLD或构成ASIC的门阵列基本结构相映射的网表文件。

逻辑适配:适配器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,产生最终的下载文件,如JEDEC格式的文件。

适配所选定的目标器件(FPGA/CPLD芯片)必须属于原综合器指定的目标器件系列。

行为仿真:在综合以前可以先对VHDL所描述的内容进行行为仿真,即将VHDL设计源程序直接送到VHDL仿真器中仿真,这就是所谓的VHDL行为仿真。

因为此时的仿真只是根据VHDL的语义进行的,与具体电路没有关系。

功能仿真:仅对VHDL描述的逻辑功能进行测试模拟,以了解其实现的功能是否满足原设计的要求,仿真过程不涉及具体器件的硬件特性,如延时特性。

时序仿真:时序仿真是接近真实器件运行的仿真,仿真过程中已将器件特性考虑进去了,因而,仿真精度要高得多。

但时序仿真的仿真文件必须来自针对具体器件的布线/适配器所产生的仿真文件。

综合后所得的EDIF/XNF门级网表文件通常作为FPGA布线器或CPLD适配器的输入文件。

通过布线/适配的处理后,布线/适配器将生成一个VHDL网表文件,这个网表文件中包含了较为精确的延时信息,网表文件中描述的电路结构与布线/适配后的结果是一致的。

此时,将这个VHDL网表文件送到VHDL仿真器中进行仿真,就可以得到精确的时序仿真结果了2-12-32-42-52-62.73.1比较常用硬件描述语言VHDL、Verilog和ABEL语言的优劣。

1.VHDL:描述语言层次较高,不易控制底层电路,对综合器的性能要求较高。

有多种EDA工具选择,已成为IEEE标准。

应用VHDL进行工程设计的优点是多方面的,具体如下:(1) 与其他的硬件描述语言相比,VHDL具有更强的行为描述能力。

(2) VHDL具有丰富的仿真语句和库函数,使得在任何大系统的设计早期,就能查验设计系统的功能可行性,随时可对系统进行仿真模拟,使设计者对整个工程的结构和功能可行性做出判断。

(3) VHDL语句的行为描述能力和程序结构,决定了它具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。

(4) 用VHDL完成一个确定的设计,可以利用EDA工具进行逻辑综合和优化,并自动把VHDL描述设计转变成门级网表(根据不同的实现芯片)。

(5) VHDL对设计的描述具有相对独立性。

(6) VHDL具有类属描述语句和子程序调用等功能,对于完成的设计,在不改变源程序的条件下,只需改变类属参量或函数,就能轻易地改变设计的规模和结构。

2. Verilog:设计者需要了解电路的结构细节,对综合器的性能要求较低。

有多种EDA工具选择,已成为IEEE标准。

3.ABEL: 设计者需要了解电路的结构细节,对综合器的性能要求较低。

支持ABEL的综合器只有一家,ABEL正朝国际化标准努力。

3.2 VHDL程序一般包括几个组成部分每部分的作用是什么(1)三个基本组成部分:库、程序包使用说明,实体描述和实体对应的结构体描述。

(2)库、程序包使用说明:用于打开调用本设计实体将用到的库、程序包实体描述:用于描述该设计实体与外界的接口信号说明结构体描述:用于描述该设计实体内部的组成及内部工作的逻辑关系结构体配置语句主要用于层次化的方式对特定的设计实体进行元件的例化,或是为实体选定某个特定的结构体3.3 VHDL语言中数据对象有几种各种数据对象的作用范围如何各种数据对象的实际物理含义是什么(1)数据对象有三种:变量、常量、信号(2)常量的作用范围取决于其所定义的位置。

若在程序包中定义,则可以用在调用该程序包的所有设计实体中。

若定义在实体中,则可在这个实体的所有结构体中使用。

若定义在结构体中,则只能用于该结构体。

若定义在进程/子程序中,则只能用于该进程/子程序。

变量属于局部量,作用范围仅限于所定义的进程或子程序内部。

信号属于全局量,作用范围取决于其所定义的位置。

若在程序包中定义,则可以用在调用该程序包的所有设计实体中。

若定义在实体中,则可在这个实体的所有结构体中使用。

若定义在结构体中,则只能用于该结构体。

(3)信号表示硬件中的连线,用于各并行语句模块之间的通信。

变量一般用于存储局部/临时数据。

常量表示电路中的恒定电平,可使代码中常数易于阅读和修改。

3.4 什么叫标识符?VHDL的基本标识符是怎样规定的?(1)标识符用来定义常量、变量、信号、端口、子程序或者参数的名字。

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