eda技術使用教程課后答案———潘松版21429

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1、第一章1-1EDA技術與ASIC設計和FPGA開發(fā)有什么關系?P3~4答:利用EDA技術進行電子系統(tǒng)設計的最后目標是完成專用集成電路ASIC的設計和實現;FPGA和CPLD是實現這一途徑的主流器件。FPGA和CPLD通常也被稱為可編程專用IC,或可編程ASIC。FPGA和CPLD的應用是EDA技術有機融合軟硬件電子設計技術、SoC(片上系統(tǒng))和ASIC設計,以及對自動設計與自動實現最典型的詮釋。1-2與軟件描述語言相比,VHDL有什么特點?P6答:編譯器將軟件程序翻譯成基于某種特定CPU的機器代碼,這種代碼僅限于這種C

2、PU而不能移植,并且機器代碼不代表硬件結構,更不能改變CPU的硬件結構,只能被動地為其特定的硬件電路結構所利用。綜合器將VHDL程序轉化的目標是底層的電路結構網表文件,這種滿足VHDL設計程序功能描述的電路結構,不依賴于任何特定硬件環(huán)境;具有相對獨立性。綜合器在將VHDL(硬件描述語言)表達的電路功能轉化成具體的電路結構網表過程中,具有明顯的能動性和創(chuàng)造性,它不是機械的一一對應式的“翻譯”,而是根據設計庫、工藝庫以及預先設置的各類約束條件,選擇最優(yōu)的方式完成電路結構的設計。l-3什么是綜合?有哪些類型?綜合在電子設計自

3、動化中的地位是什么?P5什么是綜合?答:在電子設計領域中綜合的概念可以表示為:將用行為和功能層次表達的電子系統(tǒng)轉換為低層次的便于具體實現的模塊組合裝配的過程。有哪些類型?答:(1)從自然語言轉換到VHDL語言算法表示,即自然語言綜合。(2)從算法表示轉換到寄存器傳輸級(RegisterTransportLevel,RTL),即從行為域到結構域的綜合,即行為綜合。(3)從RTL級表示轉換到邏輯門(包括觸發(fā)器)的表示,即邏輯綜合。(4)從邏輯門表示轉換到版圖表示(ASIC設計),或轉換到FPGA的配置網表文件,可稱為版圖綜

4、合或結構綜合。綜合在電子設計自動化中的地位是什么?答:是核心地位(見圖1-3)。綜合器具有更復雜的工作環(huán)境,綜合器在接受VHDL程序并準備對其綜合前,必須獲得與最終實現設計電路硬件特征相關的工藝庫信息,以及獲得優(yōu)化綜合的諸多約束條件信息;根據工藝庫和約束條件信息,將VHDL程序轉化成電路實現的相關信息。1-4在EDA技術中,自頂向下的設計方法的重要意義是什么?P7~10答:在EDA技術應用中,自頂向下的設計方法,就是在整個設計流程中各設計環(huán)節(jié)逐步求精的過程。1-5IP在EDA技術的應用和發(fā)展中的意義是什么?P11~12

5、答:IP核具有規(guī)范的接口協議,良好的可移植與可測試性,為系統(tǒng)開發(fā)提供了可靠的保證。第二章2-1敘述EDA的FPGA/CPLD設計流程。P13~16答:1.設計輸入(原理圖/HDL文本編輯);2.綜合;3.適配;4.時序仿真與功能仿真;5.編程下載;6.硬件測試。2-2IP是什么?IP與EDA技術的關系是什么?P24~26IP是什么?答:IP是知識產權核或知識產權模塊,用于ASIC或FPGA/CPLD中的預先設計好的電路功能模塊。IP與EDA技術的關系是什么?答:IP在EDA技術開發(fā)中具有十分重要的地位;與EDA技術的關

6、系分有軟IP、固IP、硬IP:軟IP是用VHDL等硬件描述語言描述的功能塊,并不涉及用什么具體電路元件實現這些功能;軟IP通常是以硬件描述語言HDL源文件的形式出現。固IP是完成了綜合的功能塊,具有較大的設計深度,以網表文件的形式提交客戶使用。硬IP提供設計的最終階段產品:掩模。2-3敘述ASIC的設計方法。P18~19答:ASIC設計方法,按版圖結構及制造方法分有半定制(Semi-custom)和全定制(Full-custom)兩種實現方法。全定制方法是一種基于晶體管級的,手工設計版圖的制造方法。半定制法是一種約束性

7、設計方式,約束的目的是簡化設計,縮短設計周期,降低設計成本,提高設計正確率。半定制法按邏輯實現的方式不同,可再分為門陣列法、標準單元法和可編程邏輯器件法。2-4FPGA/CPLD在ASIC設計中有什么用途?P16,18答:FPGA/CPLD在ASIC設計中,屬于可編程ASIC的邏輯器件;使設計效率大為提高,上市的時間大為縮短。2-5簡述在基于FPGA/CPLD的EDA設計流程中所涉及的EDA工具,及其在整個流程中的作用。P19~23答:基于FPGA/CPLD的EDA設計流程中所涉及的EDA工具有:設計輸入編輯器(作用:

8、接受不同的設計輸入表達方式,如原理圖輸入方式、狀態(tài)圖輸入方式、波形輸入方式以及HDL的文本輸入方式。);HDL綜合器(作用:HDL綜合器根據工藝庫和約束條件信息,將設計輸入編輯器提供的信息轉化為目標器件硬件結構細節(jié)的信息,并在數字電路設計技術、化簡優(yōu)化算法以及計算機軟件等復雜結體進行優(yōu)化處理);仿真器(作用:行為模型的表達、電子系

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