EDA课后答案.doc

第一章 
名词解释:
(1)EDA
(2)VHDL
(3)FPGA 
(4) ASIC 
(5)CPLD
填空
303页例9-4
1-1 EDA 技术与 ASIC 设计和 FPGA 开发有什么关系?    
 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? 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)。综合器具有更复杂的工作环境,综合器  在接受 VHDL 程序并准备对其综合前,必须获得与最终实现设计电路硬件特征相关的 工艺库信息,以及获得优化综  合的诸多约束条件信息;根据工艺库和约束条件信息,将 VHDL 程序转化成电路实现的相关信息。 
1-4 在 EDA 技术中,自顶向下的设计方法的重要意义是什么?   P7~10  
答:在 EDA 技术应用中,自顶向下的设计方法,就是在整个设计流程中各设计环节逐步求精的过程。 
1-5 IP 在 EDA 技术的应用和发展中的意义是什么?   P11~12      
答:IP 核具有规范的接口协议,良好的可移植与可测试性,为系统开发提供了可靠的保证。
            
第二章   
2-1 叙述 EDA 的 FPGA/CPLD 设计流程。  P13~16   
  答:(原理图/HDL 文本编辑);;;;;。   
2-2 IP 是什么?IP 与 EDA 技术的关系是什么?   P24~26   IP 是什么?
 答:IP 是知识产权核或知识产权模块,用于 ASIC 或 FPGA/CPLD 中的预先设计好的电路功能模块。   I
P 与 EDA 技术的关系是什么? 
答:IP 在 EDA 技术开发中具有十分重要的地位;与 EDA 技术的关系分有软 IP、  固 IP、硬 IP:软 IP 是用 VHDL 等硬件描述语言描述的功能块,并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能;软 IP  通常是以硬件描述语言 HDL 源文件的形式出现。固 IP 是完成了综合的功能块,具有较大的设计深度,以网表文件  的形式提交客户使用。硬 IP 提供设计的最终阶段产品:掩模。
 2-3 叙述 ASIC 的设计方法。  P18~19 
 答:ASIC 设计方法,按版图结构及制造方法分有半定制(Semi-custom)和全定制(Full-custom)两种实现方法。   全定制方法是一种基于晶体管级的,手工设计版图的制造方法。   半定制法是一种约束性设计方式,约束的目的是简化设计,缩短设计周期,降低设计成本,提高设计正确率。  半定制法按逻辑实现的方式不同,可再分为门阵列法、标准单元法和可编程逻辑器件法。 
2-4