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EDA技术概论
VHDL简述知识点
EDA技术概论
1.FPGA与CPLD有什么区别,各应用在什么场合?
(1)
CPLD | FPGA | |
内部结构 | Product-term | Look-up Table |
程序存储 | 内部EEPROM | SRAM,外挂EEPROM |
资源类型 | 组合电路资源丰富 | |
集成度 | 低 | 高 |
使用场合 | 完成控制逻辑 | 能完成比较复杂的算法 |
速度 | 慢 | 快 |
其他资源 | - | EAB,锁相环 |
保密性 | 可加密 | 一般不能保密 |
(2) FPGA采用SRAM 进行功能配置,系统掉电后数据丢失不易保存,因此需要另加EPROM 来保存数据。
CPLD 一般采用EEPROM存储技术,系统掉电后数库不丢失。
(3)FPGA器件含有丰富的触发器资源,易于实现时序逻辑。
CPLD的与或阵列结构,使其适于实现大规模的组合功能,但触发器资源相对较少、
(4)FPGA是细粒结构,CPLD是粗粒结构。
CPLD的利用率较FPGA低。
(5)FPGA为非连续性布线,CPLD为连续性布线。
2.硬件描述语言国际标准有两种,分别是? vhdl verilog hdl
3.基于EDA软件的FPGA / CPLD设计流程
4.EDA技术的含义和内容是什么?
EDA(Electronic Design Automation)是电子设计自动化的意思,指利用计算机辅助设计(CAD)软件,来完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。
VHDL是电子系统设计者和 EDA工具之间的交流界面。
5.VHDL硬件描述语言的特点?
(1)具有强大的语言结构,系统硬件描述能力强、设计效率高;具有较高的抽象描述能力
(2)VHDL语言可读性强,易于修改和发现错误。
(3)VHDL具有丰富的仿真语句和库函数。
(4)VHDL源代码进行早期功能仿真,有利于大系统的设计与验证。
(5)VHDL设计与硬件电路关系不大
VHDL简述知识点
1.、VHDL中最基本的结构是什么?其作用各是什么?
库、程序包使用说明;
库(library)和包的建立和使用有利于设计的重用和代码共享,同时可以使代码结构更加清晰。
实体说明;
与实体对应的结构体说明
2、说明inout、out 和 buffer有何异同点
3.类属(GENERIC)参量是一种端口界面常数
GENERIC([常数名1:数据类型:=设定值1];
[常数名n:数据类型n:=设定值n]);
4.
常数:constant
信号:signal
数据类型:type
元件:component
函数:function
过程 :procedure
block结构内部语句: 并行描述语句
process结构内部语句是: 顺序描述语句
configuration 配置语句格式和结构体architecture相同 : for + 被选结构体.
1.after 语句和wait for 语句的区别
(1). after表示从仿真周期的起点开始,到当前信号值发生变化时的整个时间区间,当该信号需要再次变化时,时间量只能升序。 例:
x<=1 after 10ns; x<=2 after 20ns; x<=3 after 30ns;
(2). wait for语句表示一个信号值的保持时间长度,时间量的大小不必升序。例:
x<=1;wait for 10ns; x<=2; wait for 5ns; x<=5; wait for 2ns;
静态数据对象:
1.constant -> constant set_bit : BIT :='1'; (一旦赋值不能改变)
常量的作用范围取决于它定义的位置:
包集中:全局;
实体中:对该实体内的所有结构体而言是全局的;
结构体中:结构体内是全局的。
2.generic -> generic (width:integer := 16);
常以一种说明的形式放在实体或块结构体前的说明部分,说明内部电路结构和规模 。
非静态数据:
1.variable -> variable a,b : STD_LOGIC
例: variable counter: integer range 0 to 255 := 100;
变量是一个局部量,只能在进程和子程序中使用;
变量的赋值是一种数据存取是立即发生的,不存在时延。
2.signal -> signal dbus : std_logic_vector(15 downto 0)
signal sys_clk : bit := '0';
- 信号赋值延迟更新数值、时序电路;
预定义类型在VHDL标准程序包STANDARD中定义,在应用中自动包含进VHDL的源文件,不需要USE语句显示调用
注意:
- 实数一定要带有小数点。
- 整数的子类 : 1.natural -> 大于等于0的整数
2.positive -> 正整数
- 在系统仿真时,时间数据特别有用,用它可以表示信号延时,从而使模型系统能更逼近实际系统的运行环境。
- 如果用户需使用这10种以外的数据类型,则必须进行自定义。但大多数的CAD厂商已在包集合中对标准数据类型进行了扩展。 例如,数组型数据等。
用户自定义的数据类型
1.枚举类型: type my_logic is ('Q','z','0');
2.数组类型:
· type row is array(7 downto0 ) of std_logoc 一维数组
· type matrix is array(0 TO 2 ) of row 1*1维数组
· type matrix is array(0 TO 3,7 downto0 ) of std_logic 二维数组
3.记录类型 (recorde)
记录类型和数组类型有些相似,RECORD类型内部可以包含不同类型的数据,而ARRAY只能包含相同类型的数据
type birthday IS recorde
day: integer range 1 TO 31
month:month_name;
end recorder;
4.赋值运算符:
- <= 用于对signal赋值
- := 用于对variable,constant 和 generic 赋值,也可用于初始赋值
- =〉 给矢量中某些位赋值,或对某些位之外的其它位赋值