EDA技术实战：VHDL设计与FPGA流程详解

《EDA技术实用教程(第四版)》是一本介绍电子设计自动化(EDA)技术的教材，专为VHDL版本设计者提供实用指南。该书详细讲解了EDA技术与ASIC设计和FPGA开发的关系，强调了FPGA在ASIC设计中的灵活性和补充作用，以及其在硬件描述语言（如VHDL）中的应用。 1. 习题部分着重于基础概念的理解： - 1-1 题目探讨了EDA技术的核心组成部分，它将ASIC设计和FPGA开发联系起来，FPGA作为可编程逻辑器件，可以在早期阶段提供快速原型设计和原型验证，同时在最终产品中通过配置而不是制造来实现定制功能。 - 1-2 题目比较了VHDL（一种硬件描述语言）与软件描述语言的特点，VHDL以其结构化、模块化和行为描述的优势，更适应硬件描述的复杂性和可重用性。 - 1-3 综合是EDA过程中的关键步骤，包括逻辑综合和物理实现两个阶段，它将硬件描述转换为实际的门级网表或门级电路，对于设计流程中的优化和效率至关重要。 - 1-4 自顶向下的设计方法强调了系统级到细节级的设计策略，有助于提高设计的复用性、可维护性和效率，是现代硬件设计的标准方法论。 2. 后续习题关注具体技术细节： - 2-1 OLMC（输出逻辑宏单元）是可编程逻辑器件中的核心组件，GAL（通用阵列逻辑）通过固定配置存储器实现组合逻辑和简单的时序逻辑，用户可以通过编程设置其功能。 - 2-2 基于乘积项的可编程逻辑结构，如PAL或GAL，允许用户通过简单的逻辑表达式实现功能，而基于查找表的结构，如LUT（查找表），提供了更高级的逻辑功能，通常用于FPGA中，如Xilinx的CPLDs。 - 2-3 FPGA系列器件中的LAB（Look-up Table Array）负责存储用户编程的数据，实现了硬件的灵活配置。 - 2-5 编程和配置是区分FPGA和CPLD的关键概念，编程是指写入固定配置数据，而配置则是指根据用户需求改变FPGA内的逻辑结构。 - 2-6 题目要求根据所给的逻辑结构分类，APEX系列PLD由于其查找表功能强大，归类为FPGA；MAXII系列则可能是CPLD，因其可能侧重于乘积项结构。 3. 实践练习题涉及到电路设计： - 3-1 要求读者根据给定的实体描述，画出三态缓冲器和2选1多路选择器的原理图符号元件，并理解它们的功能。 - 3-2 提供了一个4选1多路选择器的电路图，要求学生使用VHDL的IF_THEN和CASE语句来编写程序，实现根据输入选择信号的不同组合选择不同的输出信号。 《EDA技术实用教程(第四版)》习题集涵盖了从理论概念到实践操作的广泛内容，旨在帮助读者深入理解和掌握EDA技术，特别是VHDL编程和FPGA/CPLD设计流程。