fpga英文简称及课后1-3章答案.pdf

【知识点详解】 1. EDA技术与ASIC设计和FPGA开发的关系：EDA（电子设计自动化）是现代电子系统设计的核心工具，它提供了从概念到实际芯片实现的全套设计流程。ASIC（专用集成电路）设计是定制化的集成电路，针对特定应用优化性能和功耗。FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）是EDA技术的产物，它们允许用户根据需求灵活配置逻辑功能，是实现ASIC设计的一种快速原型验证和过渡手段。FPGA和CPLD是可编程ASIC，可以在不改变物理结构的情况下重新配置逻辑。 2. 数字系统设计流程：设计流程主要包括设计输入、逻辑综合、布局布线、仿真和编程配置五个步骤。设计输入涉及用原理图或HDL（硬件描述语言）如Verilog HDL描述设计；逻辑综合将高级设计转换为底层逻辑；布局布线则将设计映射到特定器件；仿真确保设计的逻辑正确性；编程配置将生成的文件加载到PLD（可编程逻辑器件）中。 3. Verilog HDL中的函数与任务：函数和任务是Verilog HDL中的两种关键构造。函数用于计算，不能包含时序控制，返回一个值；任务可以包含时序控制，不返回值，但可以通过输出端口传递结果。函数不能调用任务，但任务可以调用函数和其他任务。函数必须有输入端口，而任务的端口可以是输入、输出或双向。 4. FPGA与CPLD的应用特点：FPGA具有更高的集成度和复杂度，适合实现复杂的时序逻辑电路，常用于高性能应用，如网络、图像处理等。CPLD结构相对简单，由乘积项逻辑构成，更适合实现组合逻辑，适用于成本敏感和低复杂度的项目。FPGA通常采用SRAM工艺，需要外部配置存储器，而CPLD采用EEPROM等非易失性存储，掉电后信息不丢失。 5. 关键技术与设备：LPM（参数化模块库）提供了可重用的设计模块；SOPC（可编程片上系统）是将处理器和外围接口集成在FPGA中的系统；LE（逻辑元素）和CLB（可配置逻辑块）是FPGA的基本构建块；OLMC（逻辑输出宏）是CPLD的一部分；LUT（查找表）是FPGA实现逻辑功能的基础；JTAG（联合测试行为组织）用于设备的测试和编程；IP（知识产权）是预设计的模块，可加速设计过程；ASIC是定制的专用芯片；ISP（在系统可编程）允许在系统中修改PLD；EDA工具支持整个设计流程。 这些知识点涵盖了从基础的电子设计概念到高级的硬件描述语言和可编程逻辑器件的使用，是理解数字系统设计和实现的关键。