基于fpga的嵌入式系统设计——复习题

（33） 在反向标注LogicLock区域布线信息时应注意什么？ （34） 为什么要使用SignalTap Ⅱ嵌入式逻辑分析仪？

（35） 结合实际逻辑分析仪功能，说明SignalTap Ⅱ嵌入式逻辑分析仪的设置过程。

（36） 简述FPGA稳定性设计原则。

（37） 请以自己的语言描述什么是SOPC？ 一般SOPC系统应具有哪些基本组件？ （38） 请描述一下你对IP核的理解以及其类型，并简要给出各类型的定义和特点。 （39） 请简要写出SOPC的设计流程，同时以数字钟为例，画出设计流程图。 （40） 请简要描述用户自定义IP核的设计步骤。

（41） SOPC构建系统，当添加某一外设时，此时外设相当于从设备，描述一些常用从

设备与主机之间的接口信号类型及其宽度和方向。

（42） 简述SOPC开发流程和对SOPC的理解？ （43） 简述IP核复用的好处。 （44） 硬核和软核的区别。

（45） Moore和Mealy状态机的异同？

（46） 如何理解可编程逻辑设计的面积和速度平衡与互换原则？

（47） 什么是同步设计，什么是异步设计？FPGA设计中为什么遵循同步设计原则？ （48） Verilog HDL设计中阻塞赋值和非阻塞赋值有什么区别？举例说明。 （49） 简述FPGA设计中毛刺产生的条件及消除毛刺的简单方法。

6、 综合设计题

（1） 在Verilog HDL中如何定义inout型的接口？

（2） 系统的时钟输入是50MHz，请用Verilog 设计一个分频器得到10Hz的时钟输出。 （3） 说明扫描矩阵键盘的工作原理，用Verilog编写去除按键抖动的代码？

（提示：认为只有一次按下是键盘抖动，三次按下才是有按键输入）

（4） 用Verilog编写8bit并行输入1bit串行输出的接口转换模块。

（提示：注意输入和输出的时钟）

（5） 用Verilog编写简单的I2C总线控制器，用来向从设备中的某个寄存器写入一个确定

的值。（提示：假设I2C总线从设备的地址为0x90，向0xAA寄存器写入0x55）

（6） 下图所示为电子钟原理框图，按照下面的步骤完成各部分功能的逻辑设计。

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使用原理图输入方法完成模60和模12计数器设计。

使用硬件描述语言(如AHDL)完成分频器、七段译码器的设计。 使用功能仿真单独仿真验证各模块的功能。 产生顶层模块，完成电子钟的顶层设计。

? 选择目标器件，编译顶层设计，在编译报告中查看时序分析结果和器件资源使用情况。

? 在分配编辑器中完成引脚分配。

（7） 根据下图的原理框图和时序波形设计一个简易自动频率测试系统。

7、 综合试验题 （以Nios Cyclone 开发板为平台建立相应系统，完成以下试验） （1）模拟对十字路口交通灯的控制。

目的：了解在Nios Ⅱ环境下编程的基本方法并实现对外围器件数码管和LED的编

程控制。

要求：在Nios Ⅱ IDE环境下编程模拟对十字路口交通灯的控制。要求依次点亮红

灯(LED1)30秒，黄灯(LED2)10秒，绿灯(LED3)60秒，并在七段数码管上显示秒数倒计时。

注意：数码管显示字型代码为：

0x81, 0xCF, 0x92, 0x86, 0xCC, 0xA4, 0xA0, 0x8F, 0x80, 0x84 /* 0-9 */

0x88, 0xE0, 0xF2, 0xC2, 0xB0, 0xB8 /* a-f */ （2）实现LCD的字符滚动显示。

目的：了解在Nios Ⅱ环境下编程的基本方法，实现对外围器件LCD的编程控制。 要求：在Nios Ⅱ IDE环境下编程实现LCD显示滚动的字符效果。 （3）编程实现串口通信。

目的：了解在Nios Ⅱ环境下编程的基本方法，实现对串口的编程控制。

要求：在Nios Ⅱ IDE环境下编程实现串口的收发通信。Nios通过串口向主机发送字符串，主机接受并显示出来；主机通过串口向Nios发送字符串，Nios接受字符串并在LCD上显示。