FPGA设计与EDA技术：习题与解答

"这是一份关于FPGA习题集及参考答案的PDF文件，涵盖了EDA技术、FPGA/CPLD设计流程、硬件描述语言、IP核、系统级集成以及相关软件工具和仿真的知识点。" 1. EDA技术经历了多个发展阶段，通常被分为几个关键阶段，包括设计输入、逻辑综合、布局布线、编程下载和硬件测试。 2. FPGA/CPLD的设计步骤依次是原理图或HDL文本输入、功能仿真、逻辑综合、适配、编程下载以及硬件测试。 3. 在EDA工具中，完成目标器件布局布线的软件称为布局布线器。 4. 设计输入完成后，应立即进行功能仿真，以验证设计的正确性。 5. 基于硬件描述语言的数字系统设计方法称为行为描述设计法，最常用的语言为VHDL和VerilogHDL。 6. 将HDL转换为硬件电路的过程称为逻辑综合。 7. IP核在EDA技术中至关重要，根据实现方式，IP核可以分为硬核、固核和软核。其中，以HDL形式提供的IP被称为软核。 8. SOC（System on Chip）系统指的是将整个系统集成在单一芯片上的设计方法。 9. 硬核和固核作为硬IP，SOPC（System on Programmable Chip）系统则包含软IP核。 10. HDL综合器的作用是将可综合的HDL代码转化为门级网表，这个过程包括了逻辑优化、映射和时序优化等步骤。 11. EDA软件工具通常由设计输入编辑器、HDL编译器、逻辑综合器、布局布线器和仿真器等模块组成。 12. HDL仿真器按照仿真级别分为行为仿真、寄存器传输级仿真和门级仿真。 13. 仿真种类包括语法仿真（仅检查语法正确性）、功能仿真（验证基本逻辑功能）和时序仿真（考虑布局布线延迟，更接近真实工作情况）。 14. 系统仿真包括前仿真（功能仿真）、后仿真（考虑时序信息的仿真）和系统级仿真。 15. 语法仿真只能确保设计符合语法规范，但不保证功能正确。 16. 功能仿真用于验证模块的基本逻辑功能，而时序仿真则考虑了实际工作环境中的时序影响。 17. Xilinx公司的FPGA主要采用SRAM（静态随机访问存储器）配置存储器结构。 18. 测试信号变化和测试工程的模块通常称为激励向量或测试平台。 19. 在现代电子系统设计领域，EDA（电子设计自动化）被广泛采用。 20. 有限状态机（FSM）是描述系统行为的重要工具，分为 Moore 状态机和 Mealy 状态机。 21. VerilogHDL中的端口类型包括input、output和inout。 22. VerilogHDL的常用数据类型包括reg和wire。 23. FPGA/CPLD的设计流程通常包括设计输入、逻辑综合、适配、编程下载和硬件测试。 这些知识点涵盖了EDA技术的基础概念，FPGA/CPLD设计流程，硬件描述语言的应用，IP核的分类，以及电子系统设计中的仿真与测试等方面的内容。