FPGA习题集及参考答案.docx

: FPGA习题集及参考答案 : 无 : 无 【部分内容】 FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，广泛应用于数字系统设计中。以下是一些关于FPGA设计的基础知识： 1. FPGA设计通常分为多个阶段，包括概念设计、逻辑设计、实现、验证和物理设计。 2. 设计流程正确顺序为：原理图文本输入、功能仿真、综合、适配、编程下载和硬件测试。 3. 布局布线工具负责在目标器件上安排逻辑元件和互连资源。 4. 设计输入完成后，应进行编译，以检查语法和逻辑错误。 5. 使用硬件描述语言（HDL）如VHDL或Verilog进行设计的方法称为行为设计法。 6. 硬件描述语言到硬件电路的转化过程称为逻辑综合。 7. IP核（Intellectual Property core）是预先设计好的功能模块，以库的形式提供，可以是硬核（Hard IP）、固核（Soft IP）或介于两者之间的固软核（Firm IP）。 8. 硬核是直接映射到特定FPGA结构的IP，软核则是可配置的逻辑块，可以适应多种FPGA平台。 9. 固核通常指的是可配置的IP，可以适应不同的工艺节点。 10. IP核以库形式提供的称为IP库。 11. 逻辑综合包含的过程有逻辑优化、映射和布线。 12. 软件工具包括设计输入编辑器、编译器、综合器、适配器和编程工具。 13. 仿真器按级别分为行为仿真、寄存器传输级仿真和门级仿真。 14. 系统仿真包括功能仿真、时序仿真和电源分析仿真。 15. 功能仿真仅检查语法，而门级仿真考虑逻辑功能但不考虑时序信息。 16. 时序仿真考虑布局布线后的延迟，更接近真实情况。 17. 当前许多FPGA使用SRAM（Static Random-Access Memory）配置存储器。 18. 测试平台的模块称为激励向量发生器（IVG）或测试矢量生成器（TVG）。 19. 现代设计趋势是SoC（System on Chip），即将整个系统集成在单个芯片上。 20. 有限状态机（FSM）分为Mealy型和Moore型。 21. VHDL或Verilog中的端口有输入、输出和inout类型。 22. 常见的数据类型包括bit、integer、reg、wire等。 23. FPGA设计流程包括：原理图文本输入、功能仿真、逻辑综合、适配、编程下载、硬件测试。 24. 数据流行为通常用连续赋值表示，如“<=”。 25. 过程赋值有两种类型：非阻塞赋值（<=）和阻塞赋值（=）。 26. FPGA的配置方式分为并行和串行，Xilinx的配置模式包括从动串行、从动并行、主动串行、主动并行和JTAG模式。 27. FPGA的配置可以分为静态配置和动态配置，如SOPC（System On Programmable Chip）是动态配置的一种。 28. FPGA的核心部分包括逻辑块矩阵、I/O单元和配置存储器。 29. SoC（System on Chip）是未来集成电路技术的发展方向。 30. FPGA的互连结构分为确定型（如查找表LUT）和统计型（如可编程连线）。 31. Xilinx的Virtex系列是基于SRAM的FPGA，而Actel的ProASIC3是基于抗熔丝（Antifuse）技术的FPGA。 32. FPGA的配置过程通常涉及Erasable Programmable Read-Only Memory（EPROM）或EEPROM。 33. 串行配置以位（bit）为单位，而并行配置以帧（frame）为单位。 34. 除了上述模式，还有JTAG配置模式。 35. FPGA的配置方式分为外部配置和内部配置。 36. VHDL在1982年被正式推出。 37. 在VHDL中，进程（process）语句用于描述时序逻辑。 38. "library"和"entity"是VHDL中的关键语句。 39. "assert"语句用于在设计中添加断言，以验证某些条件是否满足。 40. `display`等系统任务和系统函数前面通常带有`$`符号。 41. Verilog支持自顶向下的设计方法，即先设计小模块，然后组合成复杂系统。 42. 模块类型分为实体模块和测试平台模块。 43. 标识符可以由字母、数字、下划线和美元符号（$）组成。 44. "abc"和"abc"是等价的标识符。 45. 如果a = 32，那么a > b (b = 23) 为真。 46. 逻辑运算中，4'b1010与4'b1010的异或结果为0。 47. 当a = 2'b10，b = 2'b00，a & b的结果为2'b00，a | b的结果为2'b10。 48. 对于a = 4'b1010，右移一位后，a >> 1的结果为4'b0101。 名词解释和选择题部分未提供具体内容，无法进行详细解释。