EDA课后习题答案.ppt

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1、第1章EDA技术概述1-1EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系？FPGA在ASIC设计中有什么用途？答：EDA技术进行电子系统设计的最后目标，是完成专用集成电路（ASIC）的设计和实现，FPGA是实现这一途径的主流器件，它们的特点是直接面向用户、具有极大的灵活性和通用性、使用方便、硬件测试和实现快捷、开发效率高、成本低、上市时间短、技术维护简单、工作可靠性好等。FPGA的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、ASIC设计，以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。1-2与软件描述语言相比，Veril

2、og有什么特点？答：Verilog语言的特点：（1）按照设计目的，Verilog程序可以划分为面向仿真和面向综合两类，而可综合的Verilog程序能分别面向FPGA和ASIC开发两个领域。（2）能在多个层次上对所设计的系统加以描述，从开关级、门级、寄存器传输级（RTL）至行为级都可以加以描述。（3）灵活多样的电路描述风格。1-3什么是综合？有哪些类型？综合在电子设计自动化中的地位是什么？答：综合（Synthesis），就其字面含义应该是：把抽象的实体结合成单个或统一的实体。在电子设计领域，综合的概念可以表述为：将

3、用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的、便于具体实现的模块组合装配的过程。（1）从自然语言转换到Verilog语言算法表述，即自然语言综合。（2）从算法表述转换到寄存器传输级（RegisterTransportLevel，RTL）表述，即从行为域到结构域的综合，也称行为综合。（3）从RTL级表述转换到逻辑门（包括触发器）的表述，即逻辑综合。（4）从逻辑门表述转换到版图级表述（如ASIC设计），或转换到FPGA的配置网表文件，可称为版图综合或结构综合。综合器就是能够将一种设计表述形式自动向另一种设计表述形式转

4、换的计算机程序，或协助进行手工转换的程序。它可以将高层次的表述转化为低层次的表述，可以将行为域转化为结构域，可以将高一级抽象的电路描述（如算法级）转化为低一级的电路描述（如门级），并可以用某种特定的“技术”（如CMOS）实现。1-4IP在EDA技术的应用和发展中的意义是什么？答：IP就是知识产权核或知识产权模块的意思，在EDA技术和开发中具有十分重要的地位。美国著名的Dataquest咨询公司将半导体产业的IP定义为“用于ASIC或FPGA中的预先设计好的电路功能模块”。IP分软IP、固IP和硬IP。软IP是用H

5、DL等硬件描述语言描述的功能块，但是并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能。固IP是完成了综合的功能块。它有较大的设计深度，以网表文件的形式提交客户使用。硬IP提供设计的最终阶段产品——掩模。随着设计深度的提高，后续工序所需要做的事情就越少；当然，灵活性也就越小。不同的客户可以根据自己的需要订购不同的IP产品。1-5叙述EDA的FPGA/CPLD设计流程，以及涉及的EDA工具及其在整个流程中的作用。答：完整地了解利用EDA技术进行设计开发的流程对于正确地选择和使用EDA软件、优化设计项目、提高设计效率十分有益。一

6、个完整的、典型的EDA设计流程既是自顶向下设计方法的具体实施途径，也是EDA工具软件本身的组成结构。基于EDA的FPGA/CPLD开发流程1-6OLMC有何功能？说明GAL是怎样实现可编程组合电路与时序电路的。答：输出逻辑宏单元（OutputLogicMacroCell，OLMC），此结构使得PLD器件在组合逻辑和时序逻辑中的可编程或可重构性能都成为可能。GAL16V8型号的器件，它包含了8个逻辑宏单元OLMC，每一个OLMC可实现时序电路可编程，而其左侧的电路结构是与阵列可编程的组合逻辑可编程结构。GAL的OL

7、MC单元设有多种组态，可配置成专用组合输出、专用输入、组合输出双向口、寄存器输出、寄存器输出双向口等，为逻辑电路设计提供了极大的灵活性。GAL的输出逻辑宏单元OLMC中含有4个多路选择器，通过不同的选择方式可以产生多种输出结构，分别属于3种模式，一旦确定了某种模式，所有的OLMC都将工作在同一种模式下。图1-14即为其中一种输出模式对应的结构。图1-14寄存器输出结构1-7什么是基于乘积项的可编程逻辑结构？什么是基于查找表的可编程逻辑结构？答：基于乘积项的可编程结构，即由可编程的“与”阵列和固定的“或”阵列组成。

8、可编程的查找表（LookUpTable，LUT）结构，LUT是可编程的最小逻辑构成单元。大部分FPGA采用基于SRAM（静态随机存储器）的查找表逻辑形成结构，即用SRAM来构成逻辑函数发生器。一个N输入LUT可以实现N个输入变量的任何逻辑功能，如N输入“与”、N输入“异或”等。1-8就逻辑宏单元而言，GAL中的OLMC、CPLD中的LC、FPGA中的LUT和LE的含义和结