最新EDA技术及应用+朱正伟课后习题答案资料

1、第五章1. 试说明实体端口模式BUFFER INOU的不同之处？2. VHD的数据对象有哪几种？它们之间有什么不同？3. 说明下列各定义的意义：SIGNALa , b , c : BIT : = 0;CONSTANT TIME1 , TIME2 : TIME : 20ns ; VARIABLE , y , z : STD_LOGIC ： = x;4. 什么是重载函数？重载运算符有何用处？如何调用重载运算符函数？5. 数据类型BIT INTEGER BOOLEAN定义在哪个库中？哪些库和程序包 总是可见的？6. 函数和过程有什么区别？7. 若在进程中力叭WAIT语句，应注意哪几个方面的问题？8.

2、 哪些情况下需用至U程序包STD_LOGIC_UNS?试举一例。9. 为什么说一条并行赋值语句可以等效为一个进程？如果是这样的话,怎样实现 敏感信号的检测？10. 比较CAS语句和WITH_SELE语句,叙述它们的异同点？11. 将以下程序段转换为WHEN_ELS句：PROCESS (a , b ,c ,d)BEGINIF a= 0 AND b1 THEN NEXT1=0T;ELSEIF a= 0 THEN NEXT1 =d;ELSEIF b= 1 THEN NEXT1 =c;ELSE NEXT1W1T;END IF;END PROCESS;12. 试用并行信号赋值语句分别描述下列器件的功能：

3、(1) 3-8译码器8选1数据选择器13. 利用生成语句描述一个由几个一位全加器构成n位加法器(n的默认值为4)。14. 用VHD1M输出占空比为50喲1000分频器。参考答案1. 答：BUFFER端口：缓冲模式，具有读功能的输出模式，即信号输 出到实体外部，但同时也在内部反馈使用，不允许作为双向端口 使用。而INOUT端口：双向模式，即信号的流通是双向的，既可以 对此端口赋值，也可以通过此端口读入数据。2. 答：VHDL的数据对象有三种：信号、变量、常量。 它们之间的的区别如下：信号赋值至少有3延时，而变量和常量没有；信号除当前值 夕卜，有许多相关信息，变量只有当前值，常量的值在设计实体中

4、始终不变；进程对信号敏感而对变量及常量不敏感 ；信号可以是多 个进程的全局信号，变量只在定义它们的顺序域可见，而常量的 使用范围取决于它被定义的位置；信号是硬件连线的抽象描述信 号赋值，赋值符号 = 而变量和常量的赋值符号:=。3. 答：定义3个位数据类型的信号a、b、c,它们取值为0; 定义2个时间数据类型的常量TIME1、TIME2,它们值为20ns; 定义3个标准逻辑位STD_LOGIC数据类型的变量x、y、乙它们 的值是强未知的。4. 答：为了方便各种不同数据类型间的运算，VHDL允许用户对原有的基本操作符重新定义，赋予新的含义和功 能，从而建立一种新的操作符，这就是重载操作符，定 义

5、这种操作符的函数成为重载函数。重载运算符的作用是 为了方便各种不同的数据类型间的运算。要调用重载运算符函数， 先要在程序包中进行函数体的定义，调用的格式如下：x =函数名（参数1,参数2,）参数个数和类型与所定义的函数要保持一致。5. 答：数据类型BIT INTEGERBOOLEA均定义在STD库中。IEEE库和程序 包 STD_LOGIC.1164 STD_LOGIC_UNSIGNEDTD_LOGIC_SIGNED STD_LOGIC_AR等总是可见的。6. 答：子程序有两种类型，即过程（PROCEDUF和函数（FUNCTION）它们的区别在于：过程的调用可以通过其界面获得多个返回值，而函数

6、只能返回一个值；在函数入口中，所有参数都是输入参数，而 过程有输入参数、输出参数和双向参数；过程一般被看作一种语句 结构，而函数通常是表达式的一部分；过程可以单独存在，而函数通常作为语句的一部分调用。7. 答:应注意以下问题：已列出敏感信号的进程中不能使用任何形 式的WAIT语句；一般情况下，只有 WAITUNTIL格式的等待语句 可以被综合器所接受，其余语句格式只能在VHDL仿真器中使用； 在使用WAITON语句的进程中，敏感信号量应写在进程中的 WAITON 语句后面；在不使用WAITON语句的进程中，敏感信号量应在开 头的关键词PROCESS面的敏感信号表中列出。8. 答:调用数据类型变

7、换函数或重载运算符函数时； 富定义UNSIGNED 类型的数据时。举例如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;IF temp=11111111THEN temp:= 00000000;ELSE temp:二temp+16;END IF; 9答: 因为信号赋值语句的共同点是赋值目标必须都是信号，所有 赋值语句与其它并行语句一样， 在结构体内的执行是同时发生的， 与它们的书写顺序没有关系，所以每一信号赋值语句都相当于一 条缩写的进程语句。由于这条语句的所有输入信号都被隐性地列 入此缩写进

8、程的敏感信号表中，故任何信号的变化都将相关并行 语句的赋值操作，这样就实现了敏感信号的检测。10. 答：相同点：CASE语句中各子句的条件不能有重叠，必须包容所有的条件；WITH_SECLEC语句也不允许选择值有重叠现象，也不 允许选择值涵盖不全的情况。另外，两者对子句各选择值的测试 都具有同步性，都依赖于敏感信号的变化。不同点：CASE语句只能在进程中使用， 至少包含一个条件语句， 可以有多个赋值目标； WITH_SECLEC语句根据满足的条件，对信号进行赋值，其赋值目 标只有一个，且必须是信号。11. 原程序转换如下 :ARCHITECTURE one OF mux ISBEGINPROC

9、ESS (a , b ,c ,d)BEGINNEXT1 =1101WHEN a= 0AND b=1ELSEd WHEN a=0ELSEc WHEN b=1ELSE1011;END one;END PROCESS;12. (1 )功能描述如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY decoder38 IS PORT(a,b,c,g1,g1a,a2b:IN STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);END decoder38;ARCHITECTURE behave38 OF decoder3

10、8 IS SIGNAL inda: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); BEGIN indaqqqqqqqqq=XXXXXXXX;END CASE;ELSE q=11111111;END IF;END PROCESS;END behave38;2)功能描述如下： LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux8 ISPORT(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);s0,s1,s2:IN STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); END mux8;ARCHITECTURE behave OF mux8 ISSIGNAL s: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINs