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.試說明實體端口模式BUFFER和INOUT的不同之處？2.VHDL的數(shù)據(jù)對象有哪幾種？它們之間有什么不同？3.說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)？重載運算符有何用處？如何調(diào)用重載運算符函數(shù)？5.數(shù)據(jù)類型BIT\INTEGER\BOOLEAN分別定義在哪個庫中？哪些庫和程序包總是可見的？6.函數(shù)和過程有什么區(qū)別？7.若在進(jìn)程中加入WAIT語句，應(yīng)注意哪幾個方面的問題？8.哪些情況下需用到程序包STD_LOGIC_UNSIGNED?試舉一例。9.為什么說一條并行賦值語句可以等效為一個進(jìn)程？如果是這樣的話，怎樣實現(xiàn)敏感信號的檢測？10.比較CASE語句和WITH_SELECT語句，敘述它們的異同點？11.將以下程序段轉(zhuǎn)換為WHEN_ELSE語句：PROCESS(a,b,c,d)BEGINIFa=’0’ANDb=’1’THENNEXT1<="1101";ELSEIFa=’0’THENNEXT1<=d;ELSEIFb=’1’THENNEXT1<=c;ELSENEXT1<="1011";ENDIF;ENDPROCESS;12.試用并行信號賦值語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.利用生成語句描述一個由幾個一位全加器構(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，即信號輸出到實體外部，但同時也在內(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，即信號的流通是雙向的,既可以對此端口賦值，也可以通過此端口讀入數(shù)據(jù)。2.答：VHDL的數(shù)據(jù)對象有三種：信號、變量、常量。它們之間的的區(qū)別如下：信號賦值至少有δ延時，而變量和常量沒有;信號除當(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)計實體中始終不變;進(jìn)程對信號敏感而對變量及常量不敏感;信號可以是多個進(jìn)程的全局信號，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;信號是硬件連線的抽象描述信號賦值，賦值符號<=而變量和常量的賦值符號:=。3.答：定義3個位數(shù)據(jù)類型的信號a、b、c,它們?nèi)≈禐?；定義2個時間數(shù)據(jù)類型的常量TIME1、TIME2,它們值為20ns;定義3個標(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)類型間的運算，VHDL允許用戶對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)。重載運算符的作用是為了方便各種不同的數(shù)據(jù)類型間的運算。要調(diào)用重載運算符函數(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庫中。IEEE庫和程序包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，即過程（PROCEDURE)和函數(shù)（FUNCTION)。它們的區(qū)別在于：過程的調(diào)用可以通過其界面獲得多個返回值，而函數(shù)只能返回一個值；在函數(shù)入口中，所有參數(shù)都是輸入?yún)?shù)，而過程有輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)和雙向參數(shù)；過程一般被看作一種語句結(jié)構(gòu)，而函數(shù)通常是表達(dá)式的一部分；過程可以單獨存在，而函數(shù)通常作為語句的一部分調(diào)用。7.答：應(yīng)注意以下問題：已列出敏感信號的進(jìn)程中不能使用任何形式的WAIT語句；一般情況下，只有WAITUNTIL格式的等待語句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"