..
1、简述电子设计技术的发展
电子设计技术的发展: 应用SSI数字电路芯片
应用MCU微控制器 or单片机(电子系统智能化)
FPGA/CPLD现场可编程/复杂可编程逻辑器件(EDA基础) 2、图示阵列完成的是什么功能?
3、简述自顶向下的系统设计方法
自顶向下(top-to-down):基于EDA技术 顶:? 系统功能
向下:系统分为若干功能模块
步骤:1.采用完全独立于目标芯片物理结构的硬件描述语言HDL(Hardware Description Language),对系统的基本功能(行为)进行描述和定义。 2.多层次仿真,完成功能确认。
3.功能描述——具体目标芯片的网表文件。 4.逻辑映射,布局布线。
5.利用仿真文件进行功能、时序验证——确保系统性能。 4、菊花链下载时,器件位置如何确定?
在串行片数不超出接口的驱动能力时,器件位置由器件识别码确定器件前后芯片内存储器短路
;..
..
5、端口模式有几种? IN OUT INOUT BUFFER 6、简述在系统编程技术的特点
特点:不用编程器,直接在用户的目标系统中或线路板上直接对PLD器件编程 1、装配后编程下载
2、根据需要对系统的硬件功能实时加以修改 3、不改变系统硬件结构情况下,重构逻辑 4、系统不停止工作时进行远程硬件升级 7、简述EDA工具的FPGA/CPLD开发流程
8、设计时怎样选择CPLD和FPGA器件
I/O口定义:资源是否够用
逻辑资源:GLB 查阅宏单元库(门、触发器、计数器、MUX等,约200种) 方程实现部分的估算
资源利用率:(取50%)
9、指出时序电路描述定义方式,给出CLK信号上升沿检测语句 用不完整条件语句定义时序电路
CLK'EVENT AND CLK = '1' risen_edge(CLK) 10、指出端口模式BUFFER与INOUT的不同之处
INOUT: 输入输出端口
BUFFER:只能将输出的数据反馈输入,不能输入外部数据
;..
..
11、给出PROM、FPLA、PAL、GAL结构异同点 PROM PLA PAL GAL 与阵列 固定 可编程 可编程 可编程 或阵列 可编程 可编程 固定 固定 输出电路 固定 固定 固定 可组态 12、给出CPLD和FPGA的主要异同 CPLD:基于乘积项,编程 FPGA:基于查找表,配置 13、给出信号、变量的异同点。 数据对象 Signal Variable 基本用法 电路中信号连线 进程中数据存储 适用范围 整个结构体内 进程中使用 赋值表示和特性 <= 进程最后赋值 :=立即赋值 14、列举5条以上VDHL与计算机语言的主要不同之处 VHDL是硬件描述语言,用于硬件器件的设计; 实体定义元件的输入输出接口; 结构体定义元件的行为逻辑功能;
数据对象信号用于描述电路中信号连线; 进程必须由敏感信号的变化来启动; 信号上升下降沿事件监测;
用不完整条件语句定义时序电路;
仿真延时δ、固有延时和传输延时赋值。
15、给出基于EDA工具的FPGA/CPLD开发的4个关键流程 设计输入、综合、适配、编程下载 16、简例说明三种延时
固有延时:B <= A? After 20 ns;
;..
..
传输延时:B <= TRSPORT After 20 ns 仿真延时δ
17、简述自顶向下的系统建模及层次结构设计方法
EDA自顶向下(TOPDOWN)设计方法: 顶:系统行为模型――顶层器件;
向下:系统逐层分为子系统――元件和子元件。 硬件抽象级的模型:
◇ 系统级(system)——描述系统级行为功能和体系结构模型; ◇ 算法级(algorithm)——描述算法结构实现和运行模型; ◇ RTL级(Register Transfer Level)——描述数据数动模型; ◇ 门级(gate-level)——描述逻辑门以其之间的连接模型;
◇ 开关级(switch-level)——描述器件和存储节点以其之间连接模型。 层次结构设计:
顶层系统(器件)设计,将系统向下分解为子系统(元件);
对系统进行功能(行为和算法)描述、定义和仿真,顶层逻辑电路及其HDL编程; 子系统(元件)设计,如果需要,可将子系统逐层向下分解;
为子系统(元件);进行逻辑功能描述、定义和仿真,下层逻辑电路及其HDL编程; 对器件和元件HDL程序进行综合,生成RTL逻辑电路,进行逻辑功能和时序仿真和验证;
目标器件适配,引脚锁定,时序仿真验证,生成目标芯片网表文件; 编程下载或配置,硬件调试和验证。 18、简述CPLD编程和FPGA配置的主要异同
CPLD编程:基于非挥发存储技术编程,利用ISP或JTAG接口下载设计文件。
FPGA配置:基于SRAM查找表的编程单元,利用FPGA的在线可重配置(ICR)特性,下载设计文件,每次上电,需重新配置。
19、给出“自顶向下”设计流程的优点(不少于4个)
设计人员不受芯片结构的约束,进行最适应市场需求的设计,避免再设计风险,缩短产品的上市周期。
设计成果的再利用得以保证。(IP)
采用结构化开发手段,一旦系统基本功能结构确定,可以实行多人、多任务并行工作方式。
;..
..
选择实现系统的目标器件的类型、规模,硬件结构的自由度更大。
20、在进程中,是否允许同一信号有多个驱动源(赋值源)?例如: SINGAL A, B, C, Y, Z: INTEGER; ……
PROCESS (A, B, C) BEGIN
Y <= A + B; Z <=C – X; Y <= B;
END PROCESS;
其中Y多次赋值,Y有结果吗?简述理由。
在进程中,可以允许同一信号有多个赋值源,即Y允许多次赋值,Y的最终结果为B。 当进程被启动后,信号赋值将自上而下顺序执行,但第一项赋值不会发生,因为Y的最后一项驱动源是B,因此Y被赋值B。
21、用MAX+PLUSⅡ仿真时,如何将仿真结果从默认的二进制改为十进制显示? 在Value一栏双击,就会出现Enter Group对话框,其中BIN为二进制;DEC为十进制;OCT为八进制;HEX为十六进制。选中DEC,并确认即可。 22、VHDL中有哪几种主要的并行语句?
①进程语句;②块语句;③并行信号赋值语句;④元件例化语句;⑤生成语句;⑥并行过程调用语句
23、VHDL中基本的顺序语句有哪些?
①(变量)赋值语句;②流程控制语句;③等待语句;④子程序调用语句;⑤返回语句;⑥空操作语句。
24、在MAX+PLUSⅡ中,如何查找低速的目标芯片?
在选择芯片时,将Show Only Fastest Speed Grades复选框中的勾号去掉。 25、在MAX+PLUSⅡ中,保存文本文件时,对文件名及存储路径有何要求? 文件名必须与实体名一致,且文件名中不可出现空格和中文字符;文件的存储路径中
;..
PLC期末考试试题和答案



