FPGA习题集和参考答案解析.pdf

【FPGA习题集和参考答案解析.pdf】的文件涵盖了FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）设计的基础知识，包括EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术、设计流程、工具和IP核等方面。以下是其中涉及的关键知识点的详细解释： 1. EDA技术发展分为三个阶段：初期的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和现代的EDA。 2. FPGA/CPLD设计步骤：原理图/HDL文本输入 -> 功能仿真 -> 综合 -> 适配 -> 编程下载 -> 硬件测试。 3. 完成布局布线的EDA工具称为布局布线器。 4. 设计输入完成后，应立即进行功能仿真。 5. 基于硬件描述语言的设计方法称为行为级设计法。 6. 硬件描述语言转化为硬件电路的过程称为逻辑综合。 7. 以HDL方式提供的IP核被称为软IP。 8. SOC（System on Chip）系统是集成在单一芯片上的完整系统，SOPC（System on Programmable Chip）系统是基于可编程逻辑的SOC。 9. 硬核和固核作为硬IP核，软核作为软IP核。 10. HDL方式提供的IP核也可称为硬IP或软IP。 11. 逻辑综合过程包括逻辑优化、映射和布线。 12. EDA软件工具主要由设计输入编辑器、综合器、适配器、编程器和仿真器组成。 13. HDL仿真器按级别分为行为仿真、寄存器传输级仿真、门级仿真。 14. 系统仿真包括功能仿真、时序仿真和混合仿真。 15. 语法仿真仅检查设计的语法正确性。 16. 逻辑仿真验证设计的逻辑功能，但不考虑时序信息。 17. 时序仿真考虑了布局布线后的时序延迟。 18. Xilinx FPGA通常使用SRAM（Static Random-Access Memory）配置存储器结构。 19. 描述测试信号变化和测试工程的模块叫激励向量模块。 20. EDA采用自顶向下或自底向上的设计方法。 21. 有限状态机分为Moore状态机和Mealy状态机。 22. Verilog HDL的端口类型有输入端口、输出端口和输入/输出端口。 23. Verilog HDL的常用数据类型包括reg和wire。 24. FPGA/CPLD设计流程：原理图/HDL文本输入 -> 综合 -> 适配 -> 编程下载 -> 硬件测试。 25. 数据流描述了数据在寄存器间移动和处理的过程。 26. 连续赋值常使用`assign关键字。 27. Verilog HDL的过程赋值方式包括阻塞赋值和非阻塞赋值。 28. `timescale定义时间比例，1ns代表1纳秒，100ps代表100皮秒。 29. 集成整个系统在单芯片上的技术称为SoC（System on Chip）。 30. 确定型PLD的代表是PAL（ Programmable Array Logic），统计型的代表是FPGA。 31. CPLD是从PLA（Programmable Logic Array）演变而来。 32. FPGA的核心是可编程逻辑阵列（CLB）和I/O接口。 33. 在系统下载（In-System Programming, ISP）用于EEPROM或Flash技术的CPLD。 34. 配置数据线数决定配置方式，串行配置以位为单位，而并行配置以字为单位。 35. FPGA配置模式还包括局部串行模式。 36. 配置方式分为非易失性配置和易失性配置。 37. Verilog HDL于1984年推出。 38. Verilog HDL的always块是进程语句。 39. always语句中的语句通常是顺序语句。 40. Verilog HDL的系统任务前有`（波浪线）标识。 41. Verilog支持自顶向下的设计组装，通过实例化完成模块组合。 42. Verilog模块分为综合模块（用于实现功能或提供仿真模型）和测试平台模块（用于测试功能模块）。 43. Verilog标识符可以包含字母、数字、下划线和美元符号。 44. state和State在Verilog中被视为不同标识符，大小写敏感。 45. `assign c=a>b是一个连续赋值语句，用于实现条件赋值。 以上是对题目中涉及的FPGA和EDA相关知识点的详细说明，涵盖了从基础概念到设计流程、工具使用和Verilog HDL语言等多个方面。