FPGA笔试题及答案总结.pdf
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2022-04-21
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第 1 章 FPGA 基础知识
1.1 FPGA 设计工程师努力的方向
SOPC，高速串行 I/O，低功耗，可靠性，可测试性和设计验证流程的优化等方面。随
着芯片工艺的提高，芯片容量、集成度都在增加，FPGA 设计也朝着高速、高度集成、低功
耗、高可靠性、高可测、可验证性发展。芯片可测、可验证，正在成为复杂设计所必备的条
件，尽量在上板之前查出 bug，将发现 bug 的时间提前，这也是一些公司花大力气设计仿真
平台的原因。另外随着单板功能的提高、成本的压力，低功耗也逐渐进入 FPGA 设计者的
考虑范围，完成相同的功能下，考虑如何能够使芯片的功耗最低。高速串行 IO 的应用，也
丰富了 FPGA 的应用范围，象 xilinx 的 v2pro 中的高速链路也逐渐被应用。 总之，学无止
境，当掌握一定概念、方法之后，就要开始考虑 FPGA 其它方面的问题了。
1.2 简述 FPGA 等可编程逻辑器件设计流程
系统设计电路构思，设计说明与设计划分，电路设计与输入（HDL 代码、原理图），功能仿
真与测试，逻辑综合，门级综合，逻辑验证与测试（综合后仿真），布局布线，时序仿真，
板级验证与仿真，加载配置，在线调试。
常用开发工具（Altera FPGA）
HDL 语言输入：Text Editor（HDL 语言输入），还可以使用 Ultra Edit
原理图输入：Schematic Editor
IP Core 输入：MegaWinzad
综合工具：Synplify/Synplify Pro，Qaustus II 内嵌综合工具
仿真工具：ModelSim
实现与优化工具：Quartus II 集成的实现工具有 Assignment Editor（约束编辑器）、LogicLock
（逻辑锁定工具）、PowerFit Fitter（布局布线器）、Timing Analyzer（时序分析器，STA 分析
工具）、Floorplan Editor（布局规划器）、Chip Editor（底层编辑器）、Design Space Explorer
（设计空间管理器）、Design Assistant（检查设计可靠性）等。
后端辅助工具：Assembler（编程文件生成工具），Programmer（下载编程工具），PowerGauge
（功耗仿真器）
调试工具：SignalTap II（在线逻辑分析仪），SignalProbe（信号探针）。
系统级设计环境：SOPC Builder，DSP Builder，Software Builder。
1.3 Quartus 文件管理
1. 编译必需的文件：设计文件（.gdf、.bdf、EDIF 输入文件、.tdf、verilog 设计文件、.vqm、.vt、
VHDL 设计文件、. vht）、存储器初始化文件（.mif、.rif、.hex）、配置文件（.qsf、.tcl）、工
程文件（.qpf）。
2. 编译过程中生成的中间文件（.eqn 文件和 db 目录下的所有文件.tdf，.hdb，.xml 等）
3. 编译结束后生成的报告文件（.rpt、.qsmg 等）
4. 根据个人使用习惯生成的界面配置文件（.qws 等）
5. 编程文件（.sof、.pof、.ttf 等）
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