EDA技術(shù)及應(yīng)用+朱正偉課后習(xí)題答案

EDA技術(shù)及應(yīng)用+朱正偉課后習(xí)題答案第五章1.試說(shuō)明實(shí)體端口模式BUFFER和INOUT的不同之處？2.VHDL的數(shù)據(jù)對(duì)象有哪幾種？它們之間有什么不同？3.說(shuō)明下列各定義的意義：SIGNALa,b,c:BIT:=’0’;CONSTANTTIME1,TIME2:TIME:20ns;VARIABLEx,y,z:STD_LOGIC：=’x’;4.什么是重載函數(shù)？重載運(yùn)算符有何用處？如何調(diào)用重載運(yùn)算符函數(shù)？5.數(shù)據(jù)類型BIT\INTEGER\BOOLEAN分別定義在哪個(gè)庫(kù)中？哪些庫(kù)和程序包總是可見的？6.函數(shù)和過(guò)程有什么區(qū)別？7.若在進(jìn)程中加入WAIT語(yǔ)句，應(yīng)注意哪幾個(gè)方面的問(wèn)題？8.哪些情況下需用到程序包STD_LOGIC_UNSIGNED?試舉一例。9.為什么說(shuō)一條并行賦值語(yǔ)句可以等效為一個(gè)進(jìn)程？如果是這樣的話，怎樣實(shí)現(xiàn)敏感信號(hào)的檢測(cè)？10.比較CASE語(yǔ)句和WITH_SELECT語(yǔ)句，敘述它們的異同點(diǎn)？11.將以下程序段轉(zhuǎn)換為WHEN_ELSE語(yǔ)句：PROCESS(a,b,c,d)BEGINIFa=’0’ANDb=’1’THENNEXT1<="1101";ELSEIFa=’0’THENNEXT1<=d;ELSEIFb=’1’THENNEXT1<=c;ELSENEXT1<="1011";ENDIF;ENDPROCESS;12.試用并行信號(hào)賦值語(yǔ)句分別描述下列器件的功能：(1)3-8譯碼器(2)8選1數(shù)據(jù)選擇器13.利用生成語(yǔ)句描述一個(gè)由幾個(gè)一位全加器構(gòu)成n位加法器(n的默認(rèn)值為4)。14.用VHDL設(shè)計(jì)輸出占空比為50%的1000分頻器。參考答案1.答：BUFFER端口：緩沖模式，具有讀功能的輸出模式，即信號(hào)輸出到實(shí)體外部，但同時(shí)也在內(nèi)部反饋使用，不允許作為雙向端口使用。而INOUT端口：雙向模式，即信號(hào)的流通是雙向的,既可以對(duì)此端口賦值，也可以通過(guò)此端口讀入數(shù)據(jù)。2.答：VHDL的數(shù)據(jù)對(duì)象有三種：信號(hào)、變量、常量。它們之間的的區(qū)別如下：信號(hào)賦值至少有δ延時(shí)，而變量和常量沒有;信號(hào)除當(dāng)前值外，有許多相關(guān)信息，變量只有當(dāng)前值，常量的值在設(shè)計(jì)實(shí)體中始終不變;進(jìn)程對(duì)信號(hào)敏感而對(duì)變量及常量不敏感;信號(hào)可以是多個(gè)進(jìn)程的全局信號(hào)，變量只在定義它們的順序域可見，而常量的使用范圍取決于它被定義的位置;信號(hào)是硬件連線的抽象描述信號(hào)賦值，賦值符號(hào)<=而變量和常量的賦值符號(hào):=。3.答：定義3個(gè)位數(shù)據(jù)類型的信號(hào)a、b、c,它們?nèi)≈禐?；定義2個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)類型的常量TIME1、TIME2,它們值為20ns;定義3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)邏輯位STD_LOGIC數(shù)據(jù)類型的變量x、y、z,它們的值是強(qiáng)未知的。4.答：為了方便各種不同數(shù)據(jù)類型間的運(yùn)算，VHDL允許用戶對(duì)原有的基本操作符重新定義，賦予新的含義和功能，從而建立一種新的操作符，這就是重載操作符，定義這種操作符的函數(shù)成為重載函數(shù)。重載運(yùn)算符的作用是為了方便各種不同的數(shù)據(jù)類型間的運(yùn)算。要調(diào)用重載運(yùn)算符函數(shù)，先要在程序包中進(jìn)行函數(shù)體的定義，調(diào)用的格式如下：的函數(shù)要保持一致。x<=函數(shù)名（參數(shù)1，參數(shù)2，····）參數(shù)個(gè)數(shù)和類型與所定義5.答：數(shù)據(jù)類型BIT\INTEGER\BOOLEAN均定義在STD庫(kù)中。IEEE庫(kù)和程序包STD_LOGIC.1164、STD_LOGIC_UNSIGNED、STD_LOGIC_SIGNED、STD_LOGIC_ARITH等總是可見的。6.答：子程序有兩種類型，即過(guò)程（PROCEDURE)和函數(shù)（FUNCTION)。它們的區(qū)別在于：過(guò)程的調(diào)用可以通過(guò)其界面獲得多個(gè)返回值，而函數(shù)只能返回一個(gè)值；在函數(shù)入口中，所有參數(shù)都是輸入?yún)?shù)，而過(guò)程有輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和雙向參數(shù)；過(guò)程一般被看作一種語(yǔ)句結(jié)構(gòu)，而函數(shù)通常是表達(dá)式的一部分；過(guò)程可以單獨(dú)存在，而函數(shù)通常作為語(yǔ)句的一部分調(diào)用。7.答：應(yīng)注意以下問(wèn)題：已列出敏感信號(hào)的進(jìn)程中不能使用任何形式的WAIT語(yǔ)句；一般情況下，只有WAITUNTIL格式的等待語(yǔ)句LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYdecoder38ISPORT(a,b,c,g1,g1a,a2b:INSTD_LOGIC;q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDdecoder38;ARCHITECTUREbehave38OFdecoder38ISSIGNALinda:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINinda<=c&b&a;PROCESS(indata,g1,g2a,g2b)BEGINIF(g1='1'ANDg2a='0'ANDg2b='0')THENCASEindaISWHEN"000"=>q<="11111110";WHEN"001"=>q<="11111101";WHEN"010"=>q<="11111011";WHEN"011"=>q<="11110111";WHEN"100"=>q<="11101111";WHEN"101"=>q<="11011111";WHEN"110"=>q<="10111111";WHEN"111"=>q<="01111111";WHENOTHERS=>q<="XXXXXXXX";ENDCASE;ELSEq<="11111111";ENDIF;ENDPROCESS;ENDbehave38;（2）功能描述如下：LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYmux8ISPORT(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7:INSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);s0,s1,s2:INSTD_LOGIC;q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDmux8;ARCHITECTUREbehaveOFmux8ISSIGNALs:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINs<=s2&s1&s0;WITHsSECLECTd<=d0WHEN"000"