eda技術實用教程期末考試題及答案EDA技術實用教程期末考試題一、單項選擇題（每題3分，共30分）1.以下哪種不是常用的EDA設計輸入方式（）A.原理圖輸入B.硬件描述語言輸入C.波形輸入D.軟件編程輸入2.VerilogHDL中，`reg`類型數據默認初始值為（）A.0B.1C.xD.z3.在VHDL中，下列標識符正確的是（）A.2signalB.signal_2C.signal2D.signal24.FPGA是指（）A.現場可編程門陣列B.復雜可編程邏輯器件C.可編程陣列邏輯D.通用陣列邏輯5.下列哪種邏輯門在VerilogHDL中不能直接使用（）A.與門B.或門C.非門D.異或非門6.在EDA設計流程中，綜合的作用是（）A.將高層次的設計描述轉換為低層次的門級電路描述B.對設計進行功能仿真C.將設計下載到硬件平臺D.對設計進行時序分析7.VHDL中，`std_logic`類型數據的取值有（）種。A.2B.4C.9D.168.VerilogHDL中，`always`塊的觸發(fā)方式不包括（）A.電平觸發(fā)B.邊沿觸發(fā)C.事件觸發(fā)D.定時觸發(fā)9.以下關于EDA技術的特點，錯誤的是（）A.采用自頂向下的設計方法B.設計過程中主要依賴手工布線C.可實現硬件的軟件化設計D.具有高度的集成性10.在FPGA開發(fā)中，約束文件的主要作用是（）A.對設計進行功能約束B.對設計進行時序約束C.對設計進行資源約束D.以上都是二、填空題（每題3分，共15分）1.EDA技術的英文全稱是____________________。2.VerilogHDL中，`wire`類型數據通常用于表示__________之間的連接。3.VHDL中，實體（Entity）用于描述設計實體的__________。4.FPGA的配置方式主要有主動配置和__________兩種。5.在EDA設計中，仿真分為功能仿真和__________仿真。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述EDA技術的設計流程。2.比較VerilogHDL和VHDL的特點。3.說明FPGA和CPLD的主要區(qū)別。四、編程題（共25分）1.（12分）使用VerilogHDL設計一個4位二進制計數器，具有異步復位和同步使能功能。復位信號`rst`高電平有效，使能信號`en`高電平有效。2.（13分）使用VHDL設計一個2選1多路選擇器，輸入端口為`a`、`b`和選擇信號`sel`，輸出端口為`y`。答案一、單項選擇題1.D。常用的EDA設計輸入方式有原理圖輸入、硬件描述語言輸入、波形輸入等，軟件編程輸入不屬于常用的EDA設計輸入方式。2.C。VerilogHDL中，`reg`類型數據默認初始值為`x`（不確定值）。3.B。VHDL中標識符的命名規(guī)則：必須以字母開頭，只能由字母、數字和下劃線組成，不能使用保留字。選項A以數字開頭，選項C包含減號，選項D包含井號，均不正確。4.A。FPGA是現場可編程門陣列的英文縮寫。5.D。VerilogHDL中可以直接使用與門、或門、非門等基本邏輯門，異或非門需要通過其他邏輯門組合實現。6.A。綜合的作用是將高層次的設計描述（如硬件描述語言描述）轉換為低層次的門級電路描述。7.C。`std_logic`類型數據的取值有9種，分別是'U'、'X'、'0'、'1'、'Z'、'W'、'L'、'H'、'-'。8.D。`always`塊的觸發(fā)方式有電平觸發(fā)、邊沿觸發(fā)和事件觸發(fā)，不包括定時觸發(fā)。9.B。EDA技術采用自頂向下的設計方法，可實現硬件的軟件化設計，具有高度的集成性，設計過程中主要依賴自動化工具，而不是手工布線。10.D。約束文件在FPGA開發(fā)中可以對設計進行功能約束、時序約束和資源約束等。二、填空題1.ElectronicDesignAutomation（電子設計自動化）2.模塊3.外部接口4.被動配置5.時序三、簡答題1.EDA技術的設計流程主要包括以下步驟：設計輸入：可以采用原理圖輸入、硬件描述語言輸入等方式將設計意圖輸入到EDA工具中。綜合：將高層次的設計描述轉換為低層次的門級電路描述。仿真：分為功能仿真和時序仿真，功能仿真主要驗證設計的功能是否正確，時序仿真考慮了電路的延時等因素。布局布線：將綜合后的網表映射到具體的硬件資源上，并進行布線。下載配置：將設計結果下載到目標硬件平臺（如FPGA、CPLD等）。硬件測試：對下載后的硬件進行實際測試，驗證設計的正確性。2.VerilogHDL和VHDL的特點比較如下：語法風格：VerilogHDL語法簡潔，類似于C語言，易于學習和掌握；VHDL語法嚴謹，語法結構較為復雜，但代碼的可讀性和可維護性較好。應用場景：VerilogHDL在數字電路設計中應用廣泛，特別是在ASIC設計和FPGA設計中；VHDL在歐洲和軍工領域應用較多。設計效率：VerilogHDL編寫代碼速度較快，對于簡單的設計可以快速實現；VHDL由于語法嚴謹，編寫代碼相對較慢，但在大型復雜設計中更能保證代碼的質量。數據類型：VerilogHDL數據類型相對較少，主要有`wire`、`reg`等；VHDL數據類型豐富，有`std_logic`、`std_logic_vector`等多種數據類型。3.FPGA和CPLD的主要區(qū)別如下：結構：FPGA采用查找表（LUT）結構，內部資源豐富，可實現大規(guī)模的邏輯設計；CPLD采用乘積項結構，適合實現簡單的組合邏輯和少量的時序邏輯。集成度：FPGA的集成度較高，可以實現數百萬門甚至更高的邏輯規(guī)模；CPLD的集成度相對較低，一般在數萬門到數十萬門之間。速度：CPLD的速度相對較快，由于其結構簡單，信號傳輸延遲較??；FPGA的速度取決于具體的設計和布局布線情況，一般在高速設計中需要進行精心的時序優(yōu)化。編程方式：FPGA一般采用SRAM工藝，掉電后配置信息丟失，需要外部配置芯片；CPLD一般采用EEPROM或Flash工藝，掉電后配置信息不丟失。應用場景：FPGA適用于大規(guī)模、復雜的邏輯設計，如數字信號處理、圖像處理等；CPLD適用于簡單的邏輯控制、接口轉換等應用。四、編程題1.VerilogHDL代碼如下：```verilogmodulecounter_4bit(inputwireclk,inputwirerst,inputwireen,outputreg[3:0]count);always@(posedgeclkorposedgerst)beginif(rst)begincount<=4'b0000;endelseif(en)begincount<=count+1;endendendmodule```2.VHDL代碼如下：```vhdllibraryIEEE;useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;entitymux_2to1isPort(a:inSTD_LOGIC;b:inSTD_LOG