EDA技术及应用项目教程 项目1-参考答案

项目1参考答案一、填空题1.EDA技术的中文含义是电子设计自动化。2.通常EDA技术的发展分为计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程设计（CAED）和电子系统设计自动化（ESDA）三个阶段。3.被IEEE采纳为标准硬件描述语言有VHDL和VerilogHDL。4.采用EDA技术进行数字系统设计，可以采用自底向上（Bottom-up）设计法和自顶向下（Top-down）设计法。5.IP核可分为三种，分别是软核(SoftCore)、固核(FirmCore)和硬核(HardCore)。6.进行EDA项目开发时，其设计输入可以采用图形输入方式、波形图输入方式和采用硬件描述语言的文本输入方式等。二、单项选择题1.利用计算机辅助进行电路原理图编辑，PCB（PrintedCircuitBoard，印刷电路板）布局布线，属于EDA技术发展的第（A）阶段。A、第1阶段B、第2阶段C、第3阶段D、第4阶段2.下列不属于可编程逻辑器件显著特点的是（B）。A、高集成度B、可移植性C、高速度D、高可靠性3．下列不属于EDA技术主要内容的是（C）。A、HDLB、PLDC、计算机D、EDA工具软件4.SOPC技术解决方案倡导者是（A）。A、AlteraB、XilinxC、LatticeD、Actel5.首创现场可编程逻辑阵列的公司是（B）。A、AlteraB、XilinxC、LatticeD、Actel6.在线可编程技术的发明者是（C）。A、AlteraB、XilinxC、LatticeD、Actel7.基于硬件描述语言的数字系统设计，目前主流的设计方法是（B）。A、自底向上B、自顶向下C、积木式D、顶层8.如果整个设计不能装入一片器件时，可以将整个设计通过（B）过程可将多块并装入同一系列的多片器件中去。A、优化和综合B、适配和分割C、布局和布线D、编译和检查9.ASIC的中文含义是（B）。A、片上系统B、专用集成电路C、并行设计D、计算机辅助制造10.利用（B）可以将VerilogHDL程序进行编译、优化、转换和综合后得到网表文件。A、仿真器B、编译器C、综合器D、适配器三、多项选择题1.当前应用最为广泛的PLD器件是（AB）。A、CPLDB、FPGAC、GALD、PAL2.下列属于CPLD/FPGA集成开发工具的是（ABC）A、QuartusPrimeB、ispLEVERC、VivadoD、Keil3.手机SoC可以集成的模块有（ABCD）。A、CPUB、GPUC、RAMD、DSP4.以下属于CPLD/FPGA设计流程的是（ABCD）A、设计输入B、综合与优化C、设计校验D、器件编程5.ASIC的种类主要包括（ABC）。A、数字ASICB、模拟ASICC、数/模混合ASICD、电子管电路6.对于数字ASIC而言，可采用半定制法的种类主要包含（ABD）。A、门阵列法B、标准单元法C、全定制D、可编程逻辑器件法7.以下属于ASIC设计流程的是（ABCD）。A、系统划分B、逻辑设计与综合C、版图设计D、制版流片四、判断题1.ESDA阶段是以逻辑摸拟、定时分析、故障仿真、自动布局布线为核心，重点解决电路设计的功能检测等问题。（×）2.进行CPLD/FPGA开发时，可以采用原理图输入方式进行项目设计。（√）3.采用自底向上进行数字系统的设计，主是依赖于设计者的经验，不易实现系统化。（√）4.IP固核只完成了RTL级的行为设计，是以HDL方式提交使用。（×）5.SoC可以集成人工智能功能，使设备能够像人类一样“思考”和“学习”。（√）6.数字系统在设计处理以后，需对系统和各模块进行功能仿真，分析其时序关系，估计设计的性能及检查和消除竞争冒险等。（×）五、简答题1.现代EDA技术的特点有哪些？利用EDA技术(特指IES/ASIC自动设计技术)进行电子系统的设计，具有以下特点。=1\*GB3①用软件的方式对系统进行硬件设计；=2\*GB3②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由开发软件自动完成的；=3\*GB3③设计过程中可用有关软件进行各种仿真；=4\*GB3④具有高层综合和优化的功能，能在系统级对系统进行综合、优化和仿真；=5\*GB3⑤采用大规模可编程器件实现系统；=6\*GB3⑥所设计的系统可现场编程，在线升级；=7\*GB3⑦提供开放性和标准化和操作环境，可实现资源共享、设计的移植；=8\*GB3⑧采用平面规划技术，可对逻辑综合和物理版图设计进行联合管理；=9\*GB3⑨带有嵌入IP(IntellectualProperty，知识产权)核的ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路)设计，提供软、硬件协同设计工具；=10\*GB3⑩支持多人的并行设计，适合团队协作、分工设计。2.数字系统的设计方法有哪些？各有什么特点？基于EDA技术的数字系统设计，通常可以采用两种设计法：自底向上（Bottom-up）设计法和自顶向下（Top-down）设计法。自底向上（Bottom-up）设计法使用真值表、卡诺图、逻辑方程、状态表和状态图来描述系统的逻辑功能，以电路图来表达设计思想，由通用逻辑器件搭接成电路板，通过对电路板的设计实现系统功能。这种设计方法具有以下几个特点。=1\*GB3①设计方法没有明显的规律可循，采用试探的方法完成系统设计。设计依赖于设计者的经验，不易实现系统化、清晰易懂的设计。=2\*GB3②系统的性能分析和测试、功能验证和仿真只能在系统构成后进行，调试复杂，修改设计比较困难。=3\*GB3③设计依赖于现有的通用元器件，设计实现周期长、灵活性差、费时费用、效率较低。自顶向下（Top-down）设计法以硬件描述语言来表达设计思想，利用EDA工具，采用PLD器件，通过设计芯片来完成系统功能。其方案验证与设计、系统逻辑综合、布局布线、功能仿真、器件编程等均由EDA工具一体化完成。自顶向下设计法的特点具有以下几个特点。=1\*GB3①自顶向下设计方法是一种模块化设计方法，对设计的描述从上到下逐步由粗略到详细，符合常规的逻辑思维习惯。由于高层设计同器件无关，设计易于在各种集成电路工艺或可编程器件之间移植。=2\*GB3②适合多个设计者同时进行设计。随着技术的不断进步，许多设计由一个设计者已无法完成，必须经过多个设计者分工协作完成一项设计的情况越来越多。在这种情况下，应用自顶向下的设计方法便于由多个设计者同时进行设计，对设计任务进行合理分配，用系统工程的方法对设计进行管理。=3\*GB3③自顶向下的设计方法使得高层设计完全独立于目标器件的结构，在设计的初级阶段，设计人员可以摆脱芯片结构的束缚，将精力集中在可以规避传统设计方法中的再设计风险的环节，缩短了产品的开发周期，降低了成本。3.从使用的角度来讲，EDA技术主要包括几个方面的内容?这几个方面在整个电子系统的设计中分别起什么作用?EDA技术主要包括大规模可编程逻辑器件、硬件描述语言和软件开发工具。其中大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体；硬件描述语言是一种对于数字电路和系统进行性能描述的模拟的语言，即利用高级语言来描述硬件电路的功能、信号连接关系以及各器件间的时序关系；软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动化设计工具。4.IP在EDA技术的应用和发展中的意义是什么?IP（IntellectualProperty）原来的含义是指知识产权、著作权等，在IC设计领域，可将其理解为实现某种功能的设计，IP核（IP模块）则是指完成某种功能的设计模块。IP技术是针对可复用的设计而言的，其本质特征是功能模块的可复用性。基于IP核的设计能节省开发时间、缩短开发周期、避免重复劳动，因此基于IP复用的设计技术得到广泛应用。5.功能仿真和时序仿真有哪些区别？功能仿真是在设计输入完成之后，选择具体器件进行编译之前进行的逻辑功能验证，因此又称为前仿真。此时的仿真没有延时信息或由系统添加的微小标准延时，这对于初步的功能检测非常方便。时序仿真是在选择了具体器件并