可编程复习内容总结.ppt

复习内容总结 FPGA部分 第一. 关于本门课程的一些概念性东西，比如PLD、FPGA、CPLD等一些重要器件的概念，功能，基本结构；现代数字系统的设计方法，FPGA的设计流程，本门课重点是基于Quartus的相关知识点 1.1可编程逻辑器件基础 1.1.1 概述 可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，简称为 PLD）是20世纪70年代发展起来的一种新型逻辑器件，是目前数字系统设计的主要硬件基础。 PROM FPLA PAL GAL 1.1.3 可编程逻辑器件的 基本结构和电路表示方法 1. 可编程逻辑器件的基本结构 可编程逻辑器件种类较多，不同厂商生产的可编程逻辑器件的结构差别较大。可编程逻辑器件的基本结构由: 输入缓冲电路 与阵列 或阵列 输出缓冲电路等4部分组成。 1. 可编程逻辑器件的基本结构 其中输入缓冲电路主要用来对输入信号进行预处理，以适应各种输入情况，例如产生输入变量的原变量和反变量； “与阵列”和“或阵列”是PLD器件的主体，能够有效地实现“积之和”形式的布尔逻辑函数； 输出缓冲电路主要用来对输出信号进行处理，用户可以根据需要选择各种灵活的输出方式（组合方式、时序方式），并可将反馈信号送回输入端，以实现复杂的逻辑功能。 2. PLD电路的表示方法 （1）PLD连接的表示法 PLD中阵列交义点上有3种连接方式： 硬线连接、接通连接和断开连接。 （2）输入/反馈缓冲单元表示法 PLD的输入缓冲器和反馈缓冲器都采用互补的输出结构，以产生原变量和反变量两个互补的信号，如图1.1.10所示。A是输入，B和C是输出，真值表如表1.1.1所示。 （3） PLD与门表示法 与阵列是PLD中的基本逻辑阵列，它们由若干个与门组成，每个与门都是多输入、单输出形式。以三输入与门为例，其PLD表示法如图1.1.11所示，图中D＝A * B * C 图1.1.12为4输入端与门电路，P＝A*B*D。 图1.1.13为4输入端与门电路，P＝A* （4）PLD或门表示法 或阵列也是PLD中的基本逻辑阵列，它们由若干个或门组成，每个或门都是多输入、单输出形式。以4输入与门为例，其PLD表示法如图1.1.14所示，图中Y＝P1＋P3＋P4 例：一个PLD异或门电路如图1.1.15所示。图中 2. 现代数字系统的设计方法 现代数字系统的设计采用“ Top→down”（自顶向下）设计方法，设计步骤如右边图1.2.1所示。 1.2.2 优秀FPGA设计的重要特征 可读性 可重复性 可测性 1.3.1 可编程逻辑器件的一般设计流程 可编程逻辑器件的设计过程是利用EDA开发软件和编程工具对器件进行开发的过程。可编程逻辑器件的一般设计流程如图1.3.1所示，包括七个步骤。 第二 FPGA器件 对FPGA结构中一些重要组成部分的功能能够进行描述，比如LUT、CLB、IOB、BlockRAM、DLL、IP等等 LUT示例 第三 设计输入 对几种主要的输入方法，比如原理图输入、VHDL/Veirlog语言描述，要知道其原理，特别是VHDL，知道这几种方法的含义和区别 第四 功能仿真 关于功能仿真的特点、含义及其与时序仿真的区别 Quartus软件中，从建立一个project到最终仿真成功的操作步骤，重点是其中的几大步骤要理解 第五 FPGA的下载配置电路设计 常用的FPGA下载配置模式——JTAG要知道 VHDL语言部分 VHDL的特点 VHDL基本结构 对于一些简单实例要能够进行框架划分，对一些重要组成部分要知道其含义及功能 对一些常用的客体及赋值方式要掌握 对VHDL的描述方式要掌握其特点，尽量能进行区分 对VHDL中的一些重要语句要知道其含义 VHDL语言部分 程序填空，包括程序框架里对各个部分名称的填空，程序里面关键的操作符的填空，或者名称的填空 简单程序语句的填写，完成一个指定的功能 简单程序的完整编写，实现一个特定功能 实验部分和考勤 30% 重点是实验报告 希望大家认真的复习和总结，掌握这门课程最基本的知识点，达到选这门课程的目的！ 预祝大家学习进步，考试顺利！ * * * * EPLD CPLD FPGA 其中EPLD、CPLD、 FPGA的集成度较高，属于高密度PLD。 目前生产和使用的PLD产品主要有: （a）硬线连接（不可编程） （b）接通连接 (c) 断开连接 图1.1.9 PLD中阵列交义点上的3种连接方式 0 1 1 0 0 1 B C A 图1.1.10 PLD缓冲器 表1.1.1 PLD缓冲器真值表 从真值表可见： B＝A ，C＝ 图1.1.11 3输入端的PLD与门 图1.