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文档简介
4/4华南理工大学2021年数字系统设计(全英)B卷1.Multiplechoicetest(2ⅹ5=10marks)
1.WhichofthefollowingstatementsonVHDLprocessisnottrue(C)
A.asignalcanbereadinmultipleprocesses;
B.asignalcanbeassignedvaluesformultipletimesinaprocess,however,onlythelast
assignmenttakeseffect;
C.asignalcanbeassignedvaluesindifferentprocess;
D.aprocesscanbetriggeredeitherbymeansofsensitivitylistorbywaitstatement;
2.Whichofthefollowingstatementsisnottrue(D)
A.Theworkingfrequencyofasynchronousdigitalsystemshouldn’texceedthereciprocal(倒数)
ofitsmaximaldelay;
B.Theworkingfrequencyofasynchronousdigitalsystemislimitedbythedelayofits
components.
C.Asynchronousdigitalsystemismoreefficientintermsofresourcesthansynchronoussystem.
D.Asynchronousdigitalsystemismorereliablethansynchronoussystem.
3.Whichofthefollowingstatementsonsynthesisisnottrue(D)
A.Synthesisisatransformationprocessfromonerepresentationofthedesigntoanother
representationform;
B.SynthesistransformsthehighlevelHDLtolowlevelhardwarenetlist,whichisproduced
accordingtoFPGA/CPLDstructure;
C.Synthesisisusuallylimitedbythesurfaceandspeedofthecircuit;
D.Synthesisisamappingprocessfromhighleveldescriptiontolowlevelhardware
representation.Themappingrelationshipisuniqueandthesynthesisresultisunique.
4.WhichofthefollowingstatementsonVHDLsimulation
B.Apulsesignalcan’tpropagatethroughthepathifitsdurationislessthantransportdelay;
C.ForaVHDLsignal,itsinitialvalueassignedinitsdeclarationpartisvalidinsimulationonly;it’signoredbytheVHDLsynthesis;
D.Simulationisactuallyaprocessofcheckingandverification;
5.Instatemachinecoding,(A)cansavetheresourcesfordecodingandreducetheriskofillegalstatesatthepriceofmoreregisterresources:
A.one-hotcodingB.randomcodingC.naturalbinarycodingD.graycode
2.ShortQ&A(10ⅹ2=20marks)
1、Thefollowingfigureshowsthecriticalpathofadigitalsystem.(10marks)
(1)Pleasegiveabriefexplanationrespectivelyforthetimingparametersincludingtsu,thold,
tc-q,tlogic
(2)Accordingthetimingparametersinthefigure,calculatethemaximaldelayτmaxofthe
criticalpath(orthemaximalworkingfrequencyfmaxofthesystem).
Setuptime:
Toensurereliableoperation,theinputtoaregistermustbestableforaminimumtimebeforetheclockedge(registersetuptimeortSU).ifthetimeisnotlongenough,reliableoperationcannotbeguaranteed
Holdtime:
Toensurereliableoperation,theinputtoaregistermustbestableforaminimumtimeaftertheclockedge(registerholdtimeortH).ifthetimeisnotlongenough,reliableoperationcannotbeguaranteed.
Tcq
Theregisteroutputthenisavailableafteraspecifiedclock-to-outputdelay(tcoortcq).
tlogic
Theworstcombinationalogicdealy
τmax=tcq+tsu+tlogic
2.PleasedrawtheRTLdiagramsforthefollowing2piecesVHDLcodes(10marks)
(1)
process(op,x,y)
begin
ifop=‘0’then
resultDoutDoutDoutNull;
endcase;
endprocess;
endarchitecture;
2、UsingVHDL,describethe2stimulishownbythefollowingdiagram,asaparttestbench。(6marks)
…
SignalS1:std_logic;
SignalS2:std_logic;
…
Process
Begin
S1YYYNull;
endcase;
endprocess;
endarchitecture;
4、readthefollowingVHDLcodes,andexplainitsfunction(6marks)
Libraryieee;
Useieee.std_logic_1164.all;
entitys4is
port(clk,rst:instd_logic;
load,en:instd_logic;
din:inSTD_LOGIC_VECTOR(7downto0);
qb:outstd_logic);
ends4;
architecturebehavofs4is
signalreg8:std_logic_vector(7downto0);
begin
process(clk,RST,load,en)
begin
ifrst='1'then
reg8'0');
elsifCLK'EVENTANDCLK='1'then
ifload='1'then
reg8x(6downto0):=x(7downto1);x(7):=data;cnt:="0000";
WHENs2=>x(6downto0):=x(7downto1);x(7):=data;cnt:="0000";
WHENs3=>x(6downto0):=x(7downto1);x(7):=data;cnt:="0000";
WHENs4=>x(6downto0):=x(7downto1);x(7):=data;cnt:="0000";
WHENs5=>x(6downto0):=x(7downto1);x(7):=data;cnt:="0000";
WHENs6=>x(6downto0):=x(7downto1);x(7):=data;cnt:="0000";
W
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