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VHDL作业及答案2

来源:网络收集 时间:2019-01-03 下载这篇文档 手机版
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第5章PPT课件作业

1.VHDL程序一般包含几个组成部分?各部分的作用是什么? 实体,结构体,库,程序包,配置

实体:用于描述所设计系统的外部接口特性;即该设计实体对外的输入、输出端口数量和端口特性。

结构体:用于描述实体所代表的系统内部的结构和行为;它描述设计实体的结构、行为、元件及内部连接关系。

库:存放已经编译的实体、构造体、程序包集合和配置。 程序包:存放各设计模块都能共享的数据类型、常数和子程序库;

配置:实体对应多个结构体时,从与某个实体对应的多个结构体中选定一个作为具体实现。

2.端口模式有哪几种?buffer类型与inout类型的端口有什么区别? Out, in, inout, buffer

out (输出):只能被赋值,用于不能反馈的输出;

in (输入):只能读,用于时钟输入、控制输入单向数据输入;

inout(输入输出) :既可读又可被赋值,被读的值是端口输入值而不是被赋值,作为双向端口。 buffer(缓冲):类似于输出,但可以读,读的值是被赋值,用做内部反馈用,不能作为双向端口使用。

3.下列标识符中,哪些是非法的?

Led3 coder_ _1 end port std_machine 2adder decoder*8 and_2_ _decoder_1 and2 and_2 and_ _2 and-2

4.指出下面的实体描述中存在的四处语法错误并改正

LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY mux21a IS

PORT( a, b, s : IN BIT ;

y : OUT BIT ;) ; (1.删除括号内的分号) END ENTITY mux; (2.改为mux21a) ARCHITECTURE one OF mux21a IS

BEGIN PROCESS(a,b,s) Begin if s=‘0’ then y<=a ;

else y<=b ; end if ;

end process (结束少了一个分号)

END ARCHITECTURE none ; (none改为one)

5.写出下图所示的设计实体mux41的实体声明。所有端口都采用bit或

bit_vector类型。

Aa BCD mux41 Q SEL[1..0]

ENTITY mux41 IS

PORT( A, B, C,D : IN BIT ;

SEL : IN BIT_VECTOR(1 DOWNTO 0) ;

Q : OUT BIT) ;

END ENTITY mux41;

6.表达式C<=A+B中,A、B、C的数据类型都是STD_LOGIC_VECTOR,是否能直接进行加法

运算?说明原因和解决方法。

答:不能直接进行加法运算。因为+号只能对整数类型进行直接相加,如果要

对STD_LOGIC_VECTOR数据类型进行+法操作,需要调用运算符重载,即在程序的开头打开IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL程序包,或者把STD_LOGIC_VECTOR数据类型改为整数类型。

7.能把任意一种进制的值向一整数类型的对象赋值吗?如果能,怎样做? 答:能。见书上P322页

8.判断下列VHDL的数值表示是否合法,如果有误指出原因(P322) 16#0FA# 10#12F# 8#789# 8#356# 2#0101010#

9.数据类型BIT,INTEGER,BOOLEAN分别定义在那个库中?哪些库和程序包总是可见的?

答:BIT,INTEGER,BOOLEAN分别定义在 STD库的STANDARD程序包中(见书

上P324-325)

WORK库,STD库总是可见的(P316-317) 10.习题3-1,3-2,3-6(P92)

答:3-6考试有此种类型的程序题。 LIBRARY IEEE ;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; ENTITY DFF3 IS

PORT ( CLK0,CL : IN STD_LOGIC ; OUT1 : OUT STD_LOGIC); END ;

ARCHITECTURE bhv OF DFF3 IS

SIGNAL Q : STD_LOGIC ;(此处只能定义信号) BEGIN

PROCESS (CLK0) BEGIN

IF CLK0'EVENT AND CLK0 ='1' THEN Q <= Q NOR CL; END IF; END PROCESS ;

OUT1<= NOT Q; END ;

11.VHDL语言数据对象有哪几种?作用范围如何?对其赋初值作用有何不同? 答:VHDL语言数据对象有信号,变量,常量。要回答的特别详细 12.判断下面三个程序中是否有错误,若有则指出错误所在。

程序1: signal a,en: std_logic ;

process(a,en)

variable b: std_logic;

begin

if en=1 then b<=a ; (错误2处。1. en 为std_logic类型,

此类型赋值为en=‘1’;2. b 为变量,变量赋值采用 := )

end if ;

end process ;

程序2:architecture one of sample is

variable a,b,c: integer ;(结构体里面不能定义变量,只

能定义信号)

begin

c<=a+b ;

end architecture one;

程序3:library ieee;

Use ieee.std_logic_1164.all; Entity mux21 is

Port (a, b : in std_logic;

sel: in std_logic; c : out std_logic);

end Entity sam2;(1. sam2改为mux21)

architecture one of sample is (2. sample改为mux21)

begin

process(a,b.sel) (6.if语句应该放在process中) begin

if sel=?0?then c:=a; ( 3.端口赋值采用<= ,改为c<=a) else c:=b; (4.端口赋值采用<= ,改为c<=b)

end if;

end process ;

end architecture two; (5. two改为mux21)

13.在VHDL中,如何描述时钟信号上升沿和下降沿?请分别列举两种不同的方法

14.叙述进程语句的语法格式,并说明各组成部分的功能和作用。(回答要详细)

process[(敏感信号表)] [进程说明部分] begin

{顺序处理语句} end process [标号];

1. 敏感信号表内为信号列表,该表内的信号的变化将引起进程的执行。多数VHDL综合器要求敏感信号表必须列出本进程中所有输入信号名。

2. 进程说明用来定义在该进程中需要用到的局部量,如变量、常数等,在此处定义的变量是局部量,只能在该进程中使用,其他地方不能使用。特别强调在进程说明部分只能定义局部变量,不能定义信号和共享变量。

3. 顺序描述语句是一段顺序执行的语句,具体描述进程的行为.如:信号赋值,变量赋值,if语句,case语句等。

15.进程的敏感信号表具有什么作用?列出敏感信号时应注意什么?(回答要详细)

答:敏感信号表中有多个敏感信号时,其中任一个信号的变化都

会引起进程启动,写敏感信号表时,尽量将在进程中被读取的信号列全。若无敏感信号表,就必须放一个WAIT语句在

16.

进程内作为进程启动语句

进程设计要点是什么? (回答要详细)

? PROCESS为一无限循环语句

? PROCESS中的顺序语句具有明显的顺序/并行运行双重性进程内部只能加载顺序语句,但进程本身是并行语句出现在结构体中,它与其他并行结构或进程之间在结构体中是并行运行的

? 进程语句本身是并行语句

? 一个进程中只允许描述对应于一个时钟信号的同步时序逻辑

? 进程必须由敏感信号的变化来启动敏感信号表中有多个敏感信号时,其中任一个信号

的变化都会引起进程启动,写敏感信号表时,尽量将在进程中被读取的信号列全。无 敏感信号表,就必须放一WAIT语句在进程内作为进程启动语句

? 信号是多个进程间的通信线在结构体中多个进程可以并行运行,多个进程之间的通 信是通过信号来实现。因此,在任一进程的进程说明部分不允许定义信号

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