《数字系统设计》期末复习资料

1、数字系统设计期末复习资料一、缩略词：EDA Electronic Design Automation 电子设计自动化VHDL Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)超高速集成电路硬件描述语言FPGA FieldProgrammable Gate Array 现场可编程门阵列CPLD Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件PLD Programmable Logic Device 可编程逻辑器件 GAL generic array logic通用阵列逻辑ASI

2、C Application Specific Integrated Circuits 专用集成电路LAB Logic Array Block逻辑阵列块 CLB Configurable Logic Block 可配置逻辑模块JTAT 联合行动测试组BST 边界扫描测试SOPC System-on-a-Programmable-Chip 可编程片上系统IP Intellectual Property 知识产权FSM（Finite States Machine）有限状态机二、章节知识点第一章：1、EDA技术概念、发展、主要内容概念：EDA技术是一种以计算机为工作台，以EDA软件工具为开发环境，以硬

3、件描述语言和电路图描述为设计入口，以可编程逻辑器件为实验载体，以ASIC、SOC、和SOPC嵌入式系统为设计目标，以数字系统设计为应用方向的电子产品自动化设计技术。发展：EDA随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，经历了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程设计（CAE）和电子设计自动化（EDA）三个发展阶段。主要内容：EDA技术主要内容包括四个方面：硬件描述语言；大规模可编程逻辑器件；软件开发工具；实验开发系统。2、 EDA技术的两种设计思路电路级和系统级，区别与特点；p7、p8EDA设计开发流程=设计输入、综合、适配、时序仿真与功能仿真、编程下载第2章 ：1、 可编程逻辑器件的分类（

4、1） 按集成度分：简单PLD、复杂PLD（2） 按编程结构分：乘积项结构PLD、查找表机构PLD（3） 按互连结构分：确定型PLD、统计型PLD（4） 按编程工艺分：熔丝型PLD、反熔丝型PLD、EPROM型PLD、E2PROM型PLD、SPAM型PLD2、 CPLD和FPGA的各自结构与原理（1） CPLD的基本结构看成由可编程逻辑阵列（LAB）、可编程I/O控制模块和可编程内部连线（PIA）等三部分组成。（2） FPGA的结构可由可编程逻辑块（CLB）、可编程输入输出模块（IOB）、可编程连线资源（PIR）组成。3、 边界扫描技术的特点；第3章 ： 1、 VHDL程序组成一个完整的VHDL

5、程序通常包括实体、结构体、配置、程序包、库五个部分。2、 实体、结构体、库、程序包、配置的涵义实体用于描述该设计实体与外界的接口信号；结构体描述设计实体的内部结构和外部设计实体端口间的逻辑关系；配置用于从库中选择所需单元来组成系统设计的不同版本。程序包存放各设计模块都能共享的数据类型，常数和子程序等；库存放已经编译的实体、结构体、程序包和配置。3、 VHDL文字规则（1） 数字型文字（2） 字符串型文字（3） 标识符（4） 下标名及下标段名4、 三种数据对象特点与区别（1） 常量：常量的定义可以在实体、结构体、程序包、块、进程和子程序中（2） 变量：变量为局部量，常用来存储中间数据，以便实现程

6、序的算法。它只能在进程语句、函数语句和过程语句的结构中使用。变量的赋值是一种理想化的数据传输，即赋值是立即生效的，不存在任何延时的行为。（3） 信号：信号是全局量，通常在结构体、程序包和实体说明中使用。信号必须定义后才能使用。5、 VHDL数据类型（1） VHDL的预定义数据类型（2） IEEE预定义标准逻辑为与矢量（3） 其他预定义标准数据类型（4） 用户自定义数据类型方式（5） 类型转换第4章 ：1、 顺序、并行语句的特点，VHDL中哪些是顺序语句，哪些是并行语句顺序语句：每一条顺序语句的执行顺序与它们的书写顺序基本一致。包括赋值语句、转向控制语句、WAIT语句、子程序调用语句、放回语句、

7、断言语句、PEPORT语句、NULL语句。并行语句：并行语句具有多种语句格式，各种并行语句在结构体中的执行是并行运行的，其执行方式与书写的顺序无关。包括并行信号赋值语句、进程语句、块语句、并行过程调用语句、元件例化语句、 生成语句。2、 赋值、IF、CASE、LOOP、WAIT语句的结构与使用规范；例4.34.73、 子程序与函数调用；函数调用与过程调用是十分相似的，不同之处是，调用函数将返还一个指定数据类型的值，函数的参量只能是输入值。4、 重载的意义：这种函数为不同数据类型间的运算带来极大的方便，在程序包STD_LOGIC_UNSIGNED中预定义了运算符重载函数，这些函数对不同数据类型间的操作数运算做了定义。5、 进程语句、块语句、元件例化语句、生成语句的应用进程语句：块语句：改善并行语句及其结构的可读性。第六章：组合逻辑电路设计 基于数据流（真值表）和行为（逻辑函数表达式）的VHDL描述，教材P148-149，例6.1、6.2； 3-8译码器，教材P154-155，例6.6； 数据选择器，例6.7； 加法器，例6.9、6.10；时序逻辑电路设计时钟信号和复位信号；D、JK触发器；寄存器，例6.19移位寄存器，例6