一、选择题
1、对CPLD器件特点描述正确的是:
A：不能多次编程 B：集成度低于PAL和GAL
C：内部触发器少 D：可以加密
答案：D
2、对FPGA器件特点描述正确的是:
A：采用EEPROM工艺 B：采用SRAM工艺
C：集成度比PAL和GAL低 D：断电后配置数据不丢失
答案：B
3、PLD器件未编程时_______:
A：有逻辑功能 B：没有逻辑功能
C：PAL器件有逻辑功能 D：GAL器件有逻辑功能
答案：B
4、GAL器件可以用擦除:
A：普通光 B：紫外线 C：红外线 D：电
答案：D
5、可以进行在系统编程的器件是:
A：EPRO B：PAL C：GAL D：CPLD
答案：D
6、CPLD和FPGA的不同特性:
A：高密度 B：髙速度 C：在系统编程 D：加密
答案：D
7、CPLD内部含有多个逻辑单元块，每个逻辑单元块相当于一个（）器件: A：PAL B：GAL C：FPGA D：EPROM
答案：B
8、可以进行在系统编程的器件是:
A：EPROM B：PAL C：GAL D：FPGA
答案：D
9、GAL16V8的_______不可编程:
A：与阵列 B：或阵列 C：输出逻辑宏单元OLMC D：A、B都
答案：B
10、在系统可编程器件一般使用计算机的（）编程:
A：串口 B：并口 C：USB口 D：VGA口
答案：B
11、可编程逻辑器件PLD的基本结构形式是_______:
A：与——与 B：与——或 C：或——与 D：或——或
答案：B
12、可以多次编程的器件是_______:
A：PROM B：PLA C：PAL D：GAL
答案：D
13、GAL16V8器件的输出引脚最多有______:
A：16 B：4 C：8 D：20
答案：C
15、对CPLD器件特点描述正确的是:
A：不能多次编程 B：可以多次编程 C：使用紫外线擦除 D：使用红外线擦除答案：B
16、PAL16V8器件的输入引脚最多有_______:
A：16 B：4 C：8 D：20
答案：A
17、只能一次编程的器件是:
A：PAL B：GAL C：CPLD D：FPGA
答案：A
二、填空题、简答题
1. 数字系统设计方法有：1、模块设计法2、自顶向下设计法 3、自底向上法等
2．AHDL的全拼？
A ltera H ardware D escription L anguage
3.什么是实体？
实体作为一个设计实体的组成部分，其功能是对这个设计实体与外部电路进行接口描述，实体是设计实体的表层设计单元，实体说明部分规定了设计单元的输入输出接口信号或引脚，它是设计实体对外的一个通信界面。
4．功能描述语句结构有哪五种不同类型？
是块语句(BLOCK) 、进程语句(PROCESS)、信号赋值语句、子程序调用语句、元件例化语句。
5．结构体能不能单独存在？
不能，它必须有一个界面说明，即一个实体。
6．AHDL语言程序的扩展名是什么？
tdf
7．AHDL语法中数字恒等表示为 = = ；逻辑或表示为 : OR/#；逻辑与表示为AND/&；逻辑非表示为NOT/！.
8 VHDL的全拼？V ery high speed integrated H ardware D escription L anguage
9．结构体由两大部分组成：1) 对数据类型、常数、信号、子程序和元件等元素的说明部分。
2) 描述实体逻辑行为的，以各种不同的描述风格表达的功能描述语句，它们包括各种形式的顺序描述语句和并行描述语句。
10．子程序有哪两种类型？
即过程（ PROCEDURE）和函数〔FUNCTION〕。
11．在EDA技术中，自顶向下设计方法的重要意义是什么？
答：
这种设计方法是由抽象到具体、由顶向下地进行，首先从系统设计入手，在顶层进行系统功能方框图的划分和结构设计。在方框图—级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言（HDL．Hardware Description Language）对高层次的系统行为进行描述，在系统—级进行验证。然后用综合优化工具生成具体门电路的网表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这不仅有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，而且也减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。“自顶向下”的模块化设计方法一般都要求使用EDA开发工具。由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以把精力集中于创造性的概念构思与方案上。在相应的EDA开发工具的支持下，设计人员新的概念得以迅速转化为产品，这就能够大大缩短丁产品的研制周期，进一步提高了研究与设计的效率。
12．说明EPROM、,EEPROM和FLASH MEMORY的特点。
答：
EPROM器件是一种紫外线可擦除、电可重新编程的PLD器件，存储单元都采用浮栅雪崩注入MOS电路，只能整体擦除，不能实现对位擦除，而且擦除操作繁琐，器件的频繁拔插对器件的可靠性有影响。由于编程电压高于工作电压，因此编程不慎容易造成RAM区内容被冲
EEPROM采用浮栅编程技术，是电擦除、电编程的PLD器件，编程各擦除所需的电流是极小的，可用普通电源供给电压，擦除方便，速度快，但一次只能擦除一个字节
FLASH MEMORY采用浮栅编程技术，对EEPROM进行了改进，电擦除、电编程。它可以在ms内擦除全部或一段被存贮信息，它的存贮结构与EPROM中的叠栅注入MOS管相似，片内所有叠栅MOS管的源极连在一起，所以擦除时是可以将全部存储单元同时擦除。
13．PAL和GAL在结构上有那些不同？
答：
1）PAL和GAL的输出结构不相同。PAL有几种固定的结构，选定芯片型号后，其输出结构也就选定了。GAL 器件与PAL器件的区别在于用可编程的输出逻辑宏单元（OLMC）代替固定的或阵列。可以实现时序电路。2）GAL和PAL最大的区别在于GAL有一种灵活的、可编程的输出结构，它只有种基本型号，并可以代替数十种PAL器件
3）PAL器件有许多缺陷，主要是PAL采用的是PROM编程工艺，只能一次编程，而且由于输出方式是固定的同，不能重新组态，因而编程灵活性较差。GAL器件的每个宏单元均可根据需要任意组态，所以它的通用性好，比PAL使用更加灵活，而且GAL器件采用了E2CMOS工艺结构，可以重复编程
4) 与PAL相比，GAI器件采用了先进的E2CMOS工艺，实现了高速的电擦除、电改写。
14．简述可编程逻辑器件的分类？
答：
1)按器件集成度划分
单片集成1000门以下的PLD器件就称为低密度PLD(LDSPLD)；单片集成1000门以上的就属高密度PLD(HDPLD)。
2)按编程次数划分
只允许对芯片进行一次性的编程配置的器件称之为OTP型器件(One Time Programming)。OTP型器件的内部编程单元是熔丝(Fuse)型或反熔丝 (Antifuse)型开关，只允许烧断一次，故这种器件编程后就不能改变其功能定义。
多次可重复编程的PLD器件的内部编程单元采用的是具有紫外线或电擦除特性的EPROM、E2PROM或Flash Memory（闪存）及SRAM, 这类编程单元由于允许反复进行电信号编程写入,故人们可以多次对这类PLD芯片的逻辑功能重复定义。
3)按编程配置特性划分
可对芯片进行反复多次性编程，多次可编程的PLD器件又依芯片断电后用户先前定义的功能是否能够保持被划分为非易失性PLD和易失性PLD两大类。
4)按器件结构类型划分
PLD器件按内部结构可划分为两大类：
(1)阵列型PLD。
(2)现场可编程门阵列FPGA。
15．简述Altera CPLD的特性，说明其各组成部分的主要功能。
16．简述HDL的主要优点及用它来进行数字系统设计的特点。
17．简述PAL的基本结构与特点。
答：
PAL( Programmable Array Logic)是一种与阵列可编程、或阵列固定的可编程逻辑器件。这种结构中，或阵列的输入固定连接到若干个与门的输出（乘积项），用户通过对与阵列的编程获得各种逻辑输出。PAL 把PROM器件的成本低、速度高、编程容易的特性与PLA器件的应用灵活性等优点结合在一起，成为早期可编程逻辑器件的主要器件。PAL具有多种输出结构形式，因而其型号较多。但PAL器件的编程元件主要采用的是熔丝工艺，属OTP器件,每只芯片只能编程一次。故不适合在产品开发阶段中的使用。但由于其速度较快、开发系统完善，现仍有少量使用。
18．功能仿真和时序仿真有何区别？如何利用MAX+PLUSII进行这些仿真？
答：
功能仿真，又称前仿真，是在不考虑器件延时的理想情况下仿真设计项目的一种项目验证方法。通过功能仿真来验证一个项目的逻辑功能是否正确。
时序仿真 (模拟仿真)又称后仿真，是在考虑设计项目具体适配器件的各种延时的情况下仿真设计项目的一种项目验证方法。时序仿真不仅测试逻辑功能，还测试目标器件最差情况下的时间关系。
MAX十PLUS II支持功能仿真(前仿真)和模拟仿真(后仿真)。若要进行功能仿真，则需选择菜单命令Processing／Functional SNF Extractor打开功能仿真器网表文件提取器；若要进行模拟仿真，则需选择菜单命令Processing／Timing SNF Extractor打开定时模拟器网表文件提取器。
19．FPGA器件在结构上有那些特点？说明其各组成部分的主要功能
20．AHDL的全拼
【答案】A ltera H ardware D escription L anguage
21、一个完整的VHDL程序包括、和、、
五个部分。
【答案】一个完整的VHDL程序包括库、程序包、实体、结构体和配置五个部分。其中库、程序包、实体、结构体是可以单独编译的源设计单元。
22、断电后，FPGA器件中的配置数据会自动_________。
答案：丢失
23、在VHDL中主要有哪三种重载现象、、
【答案】子程序重载主要有三种类型：一是参数类型的重载；二是参数数目的重载；三是函数返回类型的重载。
24、PLD的中文含义是：_ __。
答案：可编程逻辑器件
25、ASIC的中文含义是：_ __。
答案：专用集成电路
26、“与－或”结构的可编程逻辑器件主要由四部分构成：_ _ _、__ ___、____________和____________。答案：输入电路@可编程“与”阵列@可编程或阵列@输出电路
27、PAL和GAL器件需要使用________编程。
答案：编程器
28、CPLD的一般采用“_________”结构。
答案：与－或阵列
29、PAL器件只能________次编程。
答案：一
30、FPGA的一般采用“_________”结构。
答案：查找表
31、在系统可编程CPLD和FPGA______编程器编程。
答案：不需
32、CPLD和FPGA的I/O端数和触发器比PAL和GAL______。
答案：多
33．子程序有、两种类型？
【答案】即过程（ PROCEDURE）和函数〔FUNCTION〕
34、GAL器件能________次编程。
答案：多
35、CPLD的中文含义是_________。
答案：复杂可编程逻辑器件
36、可编程逻辑器件结构图中一般用“x”表示此编程单元为________。
答案：编程连接
37、可编程逻辑器件按规模的大小一般分为________和_________。
答案：低密度可编程逻辑器件@髙密度可编程逻辑器件
38、GAL器件________取代全部PAL器件。
答案：可以
39、PAL和GAL器件________在系统编程。
答案：不能
40、FPGA_________加密。
答案：不能
41、FPGA的一般采用_________工艺。
答案： SRAM
42、可编程逻辑器件结构图中一般用“·”表示此编程单元为________。
答案：固定连接
43、髙密度可编程逻辑器件的主要有________和_________。
答案： CPLD@FPGA
44、FPGA的中文含义是_________。
答案：现场可编程门阵列
45、低密度可编程逻辑器件的主要有________和_________。
答案： PAL@GAL
46、CPLD的集成度_________于PAL和GAL。
答案：髙
47、CPLD的内部延时_________。
答案：确定
48、FPGA的内部延时_________。
答案：不确定
49、GAL器件采用________擦除。
答案：电
50、可编程逻辑器件结构图中无任何标记表示此编程单元为________。
答案：不连接
51、设计中经常使用的两类约束条件是、
【答案】设计中经常使用的两类约束条件是面积约束条件和时间约束条件。
52、在设计中，常常采用的设计方法有、和的设计方法。答案:直接设计方法、自顶向下的设计方法和白底向上的设计方法。
53、GAL16V8器件的输出引脚最多有______:
答案：8
54、CPLD内部含有多个逻辑单元块，每个逻辑单元块相当于一个（）器件:
答案：GAL
55、CPLD_________加密。
答案：能
三、简答题
1. PLD器件有哪几种分类方法？按不同的方法划分PLD器件分别有哪几种类型？
答：按集成密度分
可分为低密度可编程逻辑器件(LDPLD)和高密度可编程逻辑器件(HDPLD)两类。LDPLD包括PROM、PLA、PAL和GAL四种。
HDPLD包括EPLD、CPLD和FPGA三种。
按编程方式分：
可编程逻辑器件的编程方式分为两类：一类是一次性编程(One Time Programmable,简称OTP)器件，另一类是可多次编程器件。根据各种可编程元件的结构及编程方式，可编程逻辑器件通常又可以分为四类：
a.采用一次性编程的熔丝(Fuse)或反熔丝(Antiifuse)元件的可编程器件。
b.采用紫外线擦除、电可编程元件，即采用EPROM、UVCMOS工艺结构的可编程器件。
c.采用电擦除、电可编程元件。其中一种是E2PROM，即采用E2PROM工艺结构的可编程器件；另一种是采用快闪存储单元(F1ash Memory)结构的可编程器件。
d.基于静态存储器SRAM结构的编程器件。
以上四类器件中第1类属于一次性编程器件，第2、3、4类属于可多次编程器件。
按结构特点分：
将其分为两大类：
a阵列型PLD
b现场可编程门阵列FPGA。
阵列型PLD的基本结构由与阵列和或阵列组成。简单PROM、PLA、PAL和GAL、EPLD和CPLD都属于阵列型PLD
FPGA具有门阵列的结构形式，它是由许多可编程逻辑单元(或称逻辑功能块)排成阵列组成的，这些逻辑单元的结构和与或阵列的结构不同，所以也将FPGA称为单元型PLD。
除了以上分类法以外，还可将可编程逻辑器件分为简单PLD、复杂PLD和FPGA三大类，或也有将可
编程逻辑器件分为简单PLD和复杂PLD(CPLD)两类，而将FPGA划入CPLD的范围之内。
2．PAL的基本结构是什么形式？
答：可编程阵列逻辑PAL的基本门阵列结构为与阵列可编程，或阵列固定连接，也就是说，每个或门的输出是若干个乘积项之和，其中乘积项的数目是固定的。
PAL有几种固定的输出结构，选定芯片型号后，其输出结构也就选定了。输出方式有TS（三态输出）、I/O及寄存器输出。
3．什么是“在系统编程”?在系统编程有什么意义?
答：“在系统编程”是指对器件、电路板或整个电子系统的逻辑功能可随时进行修改或重构的能力。这种重构或修改可以在产品设计、制造过程中的每个环节，甚至在交付用户之后进行。
意义：1.利用ISP技术可以完全摆脱编程器，并且解决传统可编程器件比较难以解决的问题。有利于提高系统的可靠性，便于系统板的调试和维修。
2.ISP技术开始了器件编程一个新的时代，对系统的设计、制造、测试和维护也产生了重大的影响。由于ISP器件允许在设计、测试和制造过程中和器件焊接在电路板的条件下重构系统，这种能力给样机设计、电路板调试、系统制造和系统升级带来革命性的变化。
3.为今后的系统重构提供了新思路。采用ISP技术，使系统内硬件的功能可以像软件一样通过编程来配置，从而在电子系统中引入了“软”硬件的全新概念。它不仅可以使电子系统的设计和产品性能的改进以及扩充变得十分简便，还使新一代电子系统具有极强的灵活性和适应性。
4．PLD开发包括哪几个主要步骤?
答：可编程逻辑器件的设计是指利用开发软件和编程工具对器件进行开发的过程。
包括设计准备、设计输入、设计处理和器件编程四个步骤以及相应的功能仿真(前仿真)、时序仿真(后仿真)和器件测试三个设计验证过程。
5．CPLD的基本结构包括哪些？
答：大多数EPLD、CPLD器件中至少包含了三种结构：可编程逻辑宏单元；可编程I／O单元；可编程内部连线，
a．可编程逻辑宏单元
逻辑宏单元内部主要包括与或阵列、可编程触发器和多路选择器等电路，能独立地配置为时序或组合工作方式。
b．可编程I／O单元
输入／输出单元，简称I／O单元，它是内部信号到I／O引脚的接口部分。
c．可编程连线阵列
可编程连线阵列的作用是在各逻辑宏单元之间以及逻辑宏单元和I／O单元之间提供互连网络。6．说明在MAXPLUS－II中用原理图输入设计电路的详细流程。.
答：完成一个线路图文件设计的流程如下：
①指定本设计项目的名字。选中菜单项File\Project\Name或单击快捷钮，在Project Name对话框中
健入文件名
②进入图形编辑器，创建一个.gdf格式的新文件
选择菜单项Fi1e／New，或点击快捷钮，在New对话框中选择Graphic Editor File创建一个.gdf格式的新文件
③输入原理图：
A输入图元和宏功能符号； MAX十PLUS II提供了丰富的图元和宏功能符号(Primitive & Macro function)库，它们分类放在Max2work\maxlib＼子目录下。
B连线；
C命名引脚、引线及符号。
④保存文件并检查基本错误。
⑤形成一个默认符号或包含文件
⑥关闭文件。
7．GAL和PAL结构上有哪些不同？
答：可编程阵列逻辑PAL和通用阵列逻辑GAI的基本门阵列结构相同，均为与阵列可编程，或阵列固定连接，也就是说，每个或门的输出是若干个乘积项之和，其中乘积项的数目是固定的。
PAL和GAL的输出结构却不相同。PAL有几种固定的输出结构，选定芯片型号后，其输出结构也就选定了。GAL和PAL最大的差别在于GAL有一种灵活的、可编程的输出结构，它只有两种基本型号，并可以代替数十种PAL器件，因而称为通用可编程逻辑器件。
8．在MAX+PLUSII开发系统中可使用哪几种设计输入方法？列出其优、缺点。
答：在MAX+PLUSII开发系统中，逻辑设计的输入方法有图形输入、文本输入、波形输入及第三方EDA工具生成的设汁网表文件输入等。输入方法不同，生成的设计文件也不同．
原理图输入：使用元件符号和连线等描述，比较直观，但设计大规模的数字系统时则显得繁琐。设计效率低，但易于仿真
文本输入（HDL语言输入）：HDL逻辑描述功能强，成为国际标准，便于移植
波形输入：在电路绘图及编译完成后可进行编辑模拟波形，此时须开启波型编辑器，观察直观
第三方EDA工具生成的设计网表文件输入：便于移植，但要求熟悉第三方EDA工具
9．FPGA的基本结构包括哪些？
答：FPGA具有掩模可编程门阵列的通用结构，它由逻辑功能块排成阵列组成，并由可编程的互连资源连接这些逻辑功能块来实现不同的设计。FPGA的基本结构包括：FPGA一般由三种可编程电路和一个用于存放编程数据的静态存储器SRAM组成。
这三种可编程电路是：可编程逻辑块〔CLB—Configurable logic Block〕、输入／输出模块(IOB—I／O Block)和互连资源(IR—Interconnect Resource)。
10．简述PLA、PROM、PAL、GAL的结构特点（包含阵列和输出方式）
答：PROM、PLA、PAL和GAL四种PLD电路主要是编程情况和输出结构不同，因而电路结构也不相同，其结构如表(见书)
11、简述EDA技术的基本特征。
【答案】EDA技术的基本特征为：
(1)采用自顶向下的设计方法；
(2)采用硬件描述语言；
(3)具有逻辑综合和优化功能；
(4)开放性和标准化。
12 一个完整的VHDL程序包括哪几个部分?其中哪些部分是可以进行单独编译的源设计单元?
【答案】一个完整的VHDL程序包括库、程序包、实体、结构体和配置五个部分。其中库、程序包、实体、结构体是可以单独编译的源设计单元。
13、比较GAL和PAL器件在电路结构形式上有什么不同？
答案：PAL有双极型熔丝工艺和E2CMOS两种工艺。前一种不能改写，后一种能改写。它们的输出电路的结构类型由型号决定，在一些定型产品中仍在使用，一般不再用来开发新产品。GAL，采用E2CMOS工艺，改写方便。GAL器件采用了可编程的输出逻辑宏单元OLMC，通过编程设置成不同的输出方式，可以用同一种型号的GAL器件实现PAL器件所有的各种输出电路工作模式，从而增强了器件的通用性，它是目前应用最广泛的PLD。
14、在设计中，常常采用的设计方法有几种?它们是如何定义的?
【答案】在设计中，常常采用的设计方法有三种：直接设计方法、自顶向下的设计方法和自底向上的设计方法。直接设计方法就是将设计看成一个整体，将其设计成为一个单电路模块。自顶向下的设计方法就是从设计的总体要求出发，自顶向下地将设计划分为不同的功能子模块，每个功能子模块完成一定的逻辑功能。这种设计方法首先确定顶层模块，进行顶层模块的设计，然后将顶层模块中的逻辑功能划分为不同的功能子模块，再进行功能子模块的详细设计。自底向上的设计方法与自顶向下的设计正好相反，它首先定义子模块，进行子模块的具体设计，然后再根据设计的总体要求，将各个功能子模块合成，以完成硬件的总体设计。
15、什么是属性?在VHDL中有哪几类预定义属性?
【答案】(1)属性是指设计实体、结构体、数据类型、信号等对象的指定特征。
16、简述变量与信号的主要区别。
【答案】变量与信号的主要区别体现在以下方面：
(1)变量赋值是没有没有延迟的；而信号赋值则是有一定延迟的。
(2)变量只有当前值；而信号除当前值外还有许多相关的信息。
(3)进程对信号敏感而对变量不敏感。
(4)变量只在定义的进程、过程和函数中可见；而信号可以是多个进程的全局信号。
(5)变量在硬件中没有一定的对应关系；而信号是硬件中连线的抽象描述。
17、数值类属性可以划分为哪几个子类?它们的作用分别是什么?
【答案】数值类属性可以划分为3个子类：数据类型的数值属性、数组的数值属性和块的数值属性。其中，数据类型的数值属性主要用来返回一个数据类型或子类型的边界值；数组的数值属性将返回该限定性数组类型的长度值；块的数值属性用来返回在设计实体中块和结构体是如何建模的信息。
四、判断题
1、PAL器件可以取代GAL器件。（）答案：错误
2、GAL器件可以使用紫外线擦除。（）答案：错误
3、GAL器件的输出逻辑宏单元OLMC不能实现PAL器件的所有输出形式。（）答案：错误
4、FPGA能加密。（）答案：错误
5、CPLD的内部延时确定。（）答案：正确
6、CPLD不能加密。（）答案：错误
7、断电后CPLD中的数据会丢失。（）答案：错误
8、断电后FPGA中的数据会丢失。（）答案：正确
9、GAL器件OLMC不可编程。（）答案：错误
10、PAL器件只能一次编程。（）答案：正确
11、GAL器件只能一次编程。（）答案：错误
12、在系统可编程器件需使用编程器编程。（）答案：错误
13、使用在系统可编程器件设计的电子产品不能升级。（）答案：错误
14、PAL和GAL器件需要使用专门的编程器编程。（）答案：正确
15、PAL器件可以在系统编程。（）答案：错误
16、GAL器件可以在系统编程。（）答案：错误
17、GAL器件可以取代PAL器件。（）答案：正确
18、GAL器件不能加密。（）答案：错误
19、FPGA的内部延时确定。（）答案：错误