EDA知识要点
1、 EDA的英文全称是什么?请简述EDA技术,并列举常见的EDA
工具。
EDA即Electronic Design Automation的缩写,直译为:电子设计自
动化。
EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系
统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实
验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计电子
系统到硬件系统(的逻辑编译,逻辑化简,逻辑分割,逻辑综合及优化,逻辑布局
布线,逻辑仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译,逻辑映射,编程下载等操作,
)最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门技术.电子设计自动化(EDA)方
法一般采用自顶向下(TOP-DOWN)的设计方法,也叫正向设计,它是针对传统的
自底向上(Bottom-up)的设计方法而提出来的。
常见的EDA工具有:设计输入
编辑器,HDL综合器、仿真器、适配器(或布局布线器)、下载器。如:
Active-HDL、FPGA-Express、Xilinx的ISE、Altera的MAX+plusⅡ和QuartusⅡ、
Cadence、Synplicity的Synplify Pro等。 2、 简述EDA技术经历了哪几个发
展阶段。
EDA技术:计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE、电子系统设计
自动化ESDA. 3、 可编程器件(PLD)分为哪两类。
可编程逻辑器件分为:
简单可编程逻辑器件SPLD、复杂可编程逻辑器件CPLD、现场可编程门阵列FPGA、
在系统可编程ISP逻辑器件。 4、 什么是VHDL?简述VHDL的发展史。
VHDL是
美国国防部为电子项目设计承包商提供的,签定合同使用的,电子系统硬件描述
语言。1983年成立VHDL语言开发组,1987年推广实施,1993年扩充改版。VHDL是
IEEE标准语言,广泛用于数字集成电路逻辑设计。
5、 简述可编程ASIC与一
般ASIC在设计、应用、成本等方面的优缺点。
可编程ASIC的设计其设计资金投
入小、风险小、开发周期短、调试灵活、易学易用;而一般ASIC设计(也称为
ASIC设计)的设计资金投入大、流片费用都是昂贵、研发投片制作具有一定的失
败风险、且其开发周期较长、调试改动设计都比较困难。
不过,产品进入大批
量生产后,ASIC成品的成本往往远低于可编程器件成本。 6、 目前国际上较
大的PLD器件制造公司有那几家公司。
三大公司:Altera、Xilinx、Lattice。
7、 目前较流行的集成EDA开发环境(软件)有那些?
Altera公司的
QuartusⅡ和maxplusⅡ、Xilinx公司的ISE、Lattice公司的
ispLEVER Adbanced System。
8、 目前流行的HDL语言有那些?
ABEL-HDL
、AHDL、VHDL。 9、 什么是ASIC。
ASIC
(Application Specific Intergrated Circuits)即专用集成电路,按照设
计方法不同可分为:全定制ASIC、半定制ASIC、可编程ASIC。 10、 FPGA和
CPLD的区别?
FPGA和CPLD的区别为(1)从实现逻辑的电路来看,CPLD的内部由
与或阵列组成,FPGA的内部由查找表构成(2)制造器件所用工艺不同,CPLD属
EEPROM工艺,FPGA属SRAM工艺(3)从使用方法来看,FPGA易失需要配置芯片,
CPLD非易失,不怕掉电,不需要专门配置的芯片(4)从保密性角度,CPLD保密
性好,FPGA保密性不好。
11、 VHDL的两大类基本描述语句是什么。
VHDL的基本描述语句有并行语句(Concurrent Statements)和顺序语句
(Sequential Statements)两大类。 12、 Top-Down设计方法中逻辑综合的作
用是什么?
逻辑综合主要是通过综合工具,依据设计人员设定的时序、面积等
约束条件,将与工艺无关的RTL级的电路逻辑描述程序,转化为与工艺相关的电
路,是将程序设计转为硬件实现的重要环节。 13、 MAX+PLUSⅡ平台上,原理
图、仿真波形文件、VHDL文件的扩展名是什么?
原理图:.gdf、仿真:.scf、
vhdl:.vhd。 14、 结构体常见的功能语句有哪些?
进程语句、信号赋值语
句、块语句、元件例化语句、子程序调用语句。 15、 子程序分为哪两类,其
结构为什么?
子程序包括过程和函数,包括子程序首和子程序体。 16、 什
么是库,程序包,子程序,过程调用,函数调用?
库(libraries)和程序包
(package)用来描述和保存元件、类型说明、函数、模块等,以便在其他设计中
可随时引用它们。
库(libraries)是用来存储和放置可编译的设计单元的地方
,通过其目录可查询、调用。设计库中的设计单元(实体说明、结构体、配置说
明、程序包说明和程序包体)可以用作其他VHDL描述的资源。
函数和过程统称
为子程序。
子程序由过程和函数组成。在子程序调用过程中,过程能返回多个
变量,函数能返回一个变量。若子程序调用是一个过程,就称为过程调用;若子
程序调用是一个函数,则称为函数调用。过程调用和函数调用都是子程序调用。
函数的参数都是输入参数。过程的参数有输入、输出和双向参数。 函数有顺
序函数、并行函数。过程有顺序过程、并行过程。 17、 VHDL中常见的库有哪
些?
库的种类:IEEE库(标准程序包:STD_LOGIC_1164、NUMERIC_BIT、
NUMERIC_STD、STD_LOGIC_ARITH、STD_LOGIC_SIGNAD、STD_LOGIC_UNSIGNED)、
STD库(标准程序包:STANDARD、TEXTIO)、WORK库、VITAL库、用户定义
库。 18、 简述VHDL设计实体的结构
实体由实体名、类型表、端口表、实体
说明部分和实体语句部分组成。根据IEEE标准,实体组织的一般格式为:
ENTITY 实体名 IS
[GENERIC(类型表);] --可选项
[PORT(端口表);] --必需项
实体说明部
分; --可选项 [BEGIN
实体语句部
分;] END [ENTITY] [实体名]; 19、 VHDL的标识符由什么构成。
标识
符是VHDL语言中各种成分的名称,包括常量、变量、信号、端口、子程序、参数
。 20、 什么是数据类型?VHDL中的数据类型可以分为哪几大类?为什么说
VHDL语言是
强数据类型的描述语言?
数据类型是用标识符表征的某个或某些
个数值的集合。
数据类型按照定义方式分可分为标准预定义数据类型和用户
自定义数据类型两大类(按照书上的标量型、复合类型、存取类型、文件类型分
亦可)。
在VHDL中若某个对象被声明为某种数据类型,则其取值必需在该数
据类型所限定的取值范围之内,且只有相同数据类型的数据对象之间才可以做赋
值或运算,不同数据类型的数据必需通过数据类型转换函数转换一致后,才可运
算,故说VHDL语言是强数据类型的描述语言。