EDA第11章
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第一章1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系? P3~4答:利用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和CPLD是实现这一途径的主流器件。
FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。
FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和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,VHDL有什么特点? P6答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。
综合器将VHDL 程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。
综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。
l-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? P5什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将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。
有哪些类型? 答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。
(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。
(3)从RTL级表示转换到逻辑门(包括触发器)的表示,即逻辑综合。
(4)从逻辑门表示转换到版图表示(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。
综合在电子设计自动化中的地位是什么? 答:是核心地位(见图1-3)。
第11章数字电路综合案例内容提要前面的章节介绍了数字电路的基本知识、基本理论、常用器件,以及数字电路分析和设计的基本方法。
本章涉及到复杂数字系统的设计。
数设计对象从译码器、计数器等这些基本逻辑功能电路到了数字钟等综合的数字逻辑系统的设计;设计方法也由采用真值表到求逻辑表达式、画出电路图的方式到通过确定总体方案,采取从局部到整体,用各种中、大规模集成电路来满足要求的数字电路系统的方式。
本章结合数字钟这一实际的案例来介绍数字电路系统的设计方法,进一步提高学生的综合能力和解决实际问题的能力。
基本教学要求1.了解中小规模集成电路的作用及实用方法。
2.了解数字钟电路的原理。
3.掌握综合数字电路系统的设计流程和设计方法。
11.1概述数字系统的设计,采用从整体到局部,再从局部到整理的设计方法。
首先对系统的目标、任务、指标要求等进行分析,确定系统的总体方案;然后把系统的总体方案分成若干功能部件,绘出系统的方框图;之后运用数字电路的分析和设计方法分别进行设计,或者是直接选用集成器件去构成功能部件;最后把这些功能部件连接组合起来,便构成了完整的数字系统,通过对电路的分析和测试修改,完善与优化整个系统。
这是传统的数字系统的设计方法,也是下面要介绍的内容。
随着计算机技术的发展,电子设计自动化EDA成为了现代电子系统设计与仿真的重要手段,对于复杂系统的设计十分有效,尤其是硬件描述语言的使用,使硬件软件化,让数字系统的设计更加方便、高效。
下面以数字钟系统设计为例,介绍综合数字电路系统的设计方法。
数字钟是一种用数字电子技术实现时、分、秒计时的装置,与传统的机械式时钟相比具准确、直观、寿命长等特点。
目前广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
数字钟也是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序逻辑电路。
通过数字钟的设计进一步了解数字系统设计时用到的中小规模集成电路的使用方法,进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
EDA技术实用教程第三版(潘松著)课后答案下载
《EDA技术实用教程(第三版)》是xx年01月科学出版社出版的图书,作者是潘松、黄继业。
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全书包括四部分内容。
第一部分对EDA的基本知识、常用EDA 工具的使用方法和目标器件的结构原理做了介绍:第二部分以向导的形式和实例为主的方法介绍了三种不同的设计输入方法;第三部分对VHDL的设计优化做了介绍:第四部分详述了基于EDA技术的典型设计项目。
各章都安排了习题和针对性较强的实验与设计。
书中列举的大部分VHDL设计实例和实验示例实现的EDA工具平台是QuartusII6.0,硬件平台是CycloneIIFPGA,并在EDA实验系统上通过了硬件测试。
第1章概述
第2章EDA设计流程及其工具
第3章FPGA/CPLD结构与应用
第4章VHDL设计初步
第5章QuartusII应用向导
第6章VHDL设计进阶
第7章宏功能模块与IP应用
第8章状态设计
第9章VHDL结构与要素
第10章VHDL基本语句
第11章优化和时序分析
第12章系统仿真
第13章电子系统设计实践
附录EDA实验系统简介
主要参考文献
2.0实用教程C#版崔良海课后答案人民邮电出版社
2.计算机网络教程第三版吴功宜吴英著课后答案电子工业出版社
3.Java语言程序设计第三版谭浩强主编课后答案清华大学出版社
4.数据库系统教程(第三版)施伯乐丁宝康汪卫课后答案下载。
绪论单元测试1.学习EDA技术这门课程的具体要求是()A:较好地掌握应用EDA技术进行系统设计开发的方法,具备应用EDA技术进行综合性数字系统设计的初步能力,经过后续的综合应用实践,能够从事FPGA的设计与开发、SOPC的设计与开发以及ASIC的前端设计等工作。
B:掌握EDA技术的基本概念、基础知识;了解FPGA/CPLD的结构、工作原理、性能指标及应用选择;熟练掌握硬件描述语言VHDL的编程;熟练掌握EDA技术的开发软件及EDA实验开发系统的使用。
C:初步掌握基于FPGA的VLSI系统设计与实现的方法和技术,具备分析、解决实际问题的能力,具有较强的专业实践能力和创新能力。
答案:ABC2.学习EDA技术这门课程,我们希望达到的学习目标是()A:基本掌握SOC的设计与开发方法B:掌握一种硬件描述语言VHDLC:基本掌握ASIC的后端设计与开发D:基本掌握SOPC的设计与开发方法E:熟悉FPGA的设计与开发F:基本掌握ASIC的前端设计与开发答案:BDEF3.EDA技术课程的学习要点是()A:运用四种手段(案例分析、应用设计、线上学习、上机实践)B:掌握两个工具(FPGA/CPLD开发软件、EDA实验开发系统的使用)C:抓住一个重点(硬件描述语言编程)D:以课题为中心,以研究式教学为主要形式E:采用五个结合(边学边用相结合、边用边学相结合、理论与实践相结合、线上与线下相结合、课内与课外相结合)答案:ABCDE第一章测试1.EDA的中文含义是()A:计算机辅助设计B:电子设计自动化C:计算机辅助工程设计答案:B2.狭义的EDA技术,就是指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,自动完成用软件方式设计的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、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术,或称为IES/ASIC自动设计技术。