重庆大学2012期末EDA复习纲要

Leo True

1、题型

填空10*2’ 简答4*5’ 分析3*10’（程序分析，画出对应波形图；给出程序，画出电路） 设计2*15’（要求条例分明，逻辑清晰） 2、考点

一、EDA设计流程

1、EDA设计流程：设计输入、综合、适配、时序仿真及功能仿真、编程下

载、硬件测试

2、设计输入：图形输入、HDL文本输入。图形输入：原理图输入、状态图

输入和波形图输入。

3、时序仿真：接近真实器件运行特性的仿真，仿真文件中包含了器件硬件特

性参数，仿真精度高。

4、功能仿真：直接对VHDL、原理图描述或其他描述形式的逻辑功能进行测

试，以了解其实现的功能是否满足原设计要求，仿真过程不涉及任何具体器件的硬件特性。设计耗时短，对硬件库、综合器等没有任何要求。一般先进行功能测试再进行时序仿真。

二、FPGA/CPLD

1、CPLD：乘积项原理 FPGA:查找表原理 三、有限状态机设计

1、状态编码：状态位直接输出型编码、顺序编码、一位热键编码

2、状态位直接输出型编码：将状态编码直接输出作为控制信号，即output=state，要求对状态机个状态的编码做特殊的选择，以适应控制时序的要求。

3、顺序编码：000-?001-?010-?011-?100-?101-?110-?111,8位状态机只需要

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三个状态机。

4、一位热键编码：用n个触发器实现具有n个状态的状态机，状态机中的每一位都由其中一个触发器的状态表示。

100000-?010000-?001000--?000100-?000010-?000001。 四、VHDL文字规则

1、整数、实数（必须带有小数点）、物理量文字（VHDL不接受此类文字），如：60s，100m

2、字符串：一维的字符数组。字符以单引号标示，字符串以双引号标示。文字字符串：双引号括起的一段文字。数字字符串，预定义的数据类型BIT的一位数组。B:二进制；O：八进制，每位位矢数组长度3；X：十六进制，每位位矢数组长度4。

3、标识符：必须以英文字母开头、必须是单一的下划线，且其前后必须是字母或数字；允许包含图形符号（回车、换行等），也允许包含空格。

4、操作符：逻辑操作符，关系操作符，算术操作符。

逻辑操作符：and，or，xor，xnor等等；关系操作符：=，<=,>=,<,>等等；算术运算符：加减乘除移位等等。 五、属性描述语句。

1、信号类属性：event，stable与之相反。对于目前的VHDL综合器，Event只能用于if、when语句中。

2、数据区间属性：’range[(n)]以及’reverse_range[(n)]，两者返回次序相反，前者与原序列相同，后者相反。返回值是一个区间。

Eg：signal range1: in std_logic_vector（7 downto 0）。

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3、数值类属性：left、right、high、low。Page306 4、数组属性：’length,表征数组长度。A=array1’length 六、IP核

1、软IP：用VHDL等硬件描述语言描述的功能模块，但是不涉及什么具体电路元件实现这些功能。周期短，投入少，不涉及物理实现，增大了IP的灵活性与适应性。

2、固IP：完成了综合的功能块。较大的设计深度，一般以网表形式提交用户使用。

3、硬IP：提供设计的最终产品：掩模。设计深度高，后续工作少，但灵活性差。

七、PCB印刷版电路设计

1、类别：刚性和挠性；单层、双层和多层 2、封装类型：

分离封装、双列直插式封装（dual in-line package）、针阵式封装（pin grid package）、表面贴装器件（surface mount device）、针栅阵列封装（PGA）、塑料引线片式载体封装（PLCC）、球状栅格阵列封装（BGA）等等 3、板面介绍

元件面（component side）、焊接面（与元件面相对，solder side）、丝印层（用于标注元件，采用丝印法）、阻焊层、焊盘、金属化孔、通孔、坐标网格（定于元件与网格交点上）。 4、常用设计标准

网格尺寸（常用2.5mm）、标称孔径与最小焊盘直径、导线宽度、导线间距、

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焊盘形状（方、圆、椭圆等）。 八、顺序语句

赋值语句、if、case、loop、next、exit、wait、子程序调用语句、return语句、null语句 九、并行语句

并行信号赋值语句、块语句、并行过程调用语句、元件例化语句、report语句、断言语句 十、范本 Use ieee;

Use ieee.std_logic_1164.all; Entity xxx is

Port(xxx);

End entity xxx;

Architecture xxx of xxx is begin

Xxx:process(x,x,x) Begin Xxx Xxx

End process xxx End xxx 十一、常用语法

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1、信号与变量。

信号signal：用于作为电路中的信号连接，在整个结构体内的任何地方都能使用，在进程最后才对信号赋值。变量variable：用于作为进程中局部数据储存单元，只能在所定义的进程中使用，立即赋值。信号的赋值需要一个延时，end process语句到达后延迟才发生，延迟后进程内所有语句同时完成，而最接近end process的语句先被赋值。进程语句必须由敏感信号的变化来驱动。 2、仿真延时。

1）、固有延时：b<=a after 20ns;当a的时间长度小于20ns，对b无影响。 2）、传输延时：b<= transport a after20ns; 无论a时间多长，b始终会完成赋值，尽是传输时间延迟。 3、if语句 If xxx then Xxxxx Elsif xxx then Xxx . . . Else

xxxxx End if 4、case语句

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case xxx is

when 选择值=>y<=a when…

选择值可以是：1、单个普通数值；2、数值选择范围，如2 to 4 ；3、并列数值，如1|2，取值3或者5 ；4、混合方式（以上三种方式的混合）。 当选择范围确定时，各选择值必须对应一种状态，且不允许重叠。 5、loop语句

1)for n in 0 to 7 loop xxxx; end loop; 2)l1:loop Xxxx

Exit l1 when xxxx; End loop l1; 3)next语句

用于有条件或无条件的转向控制 Next；开始下一次循环 Next loop 标号；

Next loop 标号 when 条件表达式；一定条件时调到下一次循环或其他循环。 4）exit语句 Exit loop 标号。 6、null空操作，用于匹配else语句等 7、Wait挂起语句

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Wait ，永远挂起

Wait on 信号表，当信号变化时停止挂起 Wait until 条件表达式 ，条件等待语句 Wait for 时间表达式，超时等待语句

8、有限状态机（mealy，同步输出；moore，异步输出）

自定义数据类型 type 数据类型名 is 数据类型定义 of 基本数据类型 Type st1 is array (0 to 15) of std_logic;

Type week is (sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);枚举型 枚举型定义，用数字是，必须加单引号 Type a is(‘1’,’a’,’2’); 子类型subtype，定义同type

调用type同signal，在进程前说明，进程中使用。 9、元件例化 参见教材page297

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6udr.html