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文档简介
一、基础知识
1、(7FF)脩=(011111111111)2
2、若二输入与门L1、二输入或门L2的•个输入端接地,另一端接高电平,则与门的输出L1、或门的
输出L2分别为Ll=0、L2=l.
3、10001101B的补码为11110011B
4、C语言中最简单的数据包括(整型、实型、字符型)
5、C语言提供的合法的数据类型关键字是(char)
6、-维数组的是(chara[]={0,1,2,3,4,5})
7、已知1只共阴极LED显示器,其中a笔段为字形代码的最低位,若需显示数字1,则它的字形代码
应为(F9H)
8、在8段LED显示中,下面哪一种方式最省电(动态扫描方式)
9、VHDL属于(普通硬件)描述语言
10、在C语言的基础上演变而来的硬件描述语言是(Verilog)
11、基于硬件描述语言HDL的数字系统设计目前最常用的设计法称为(自顶向下)设计法。
12、在EDA工具中,能完成在目标系统器件上布局布线软件称为(下载器)
13、端口复用时,其数据、地址顺序是(先送地址再送数据)
14、使用ISE软件实现原理图设计输入,应采用(图形编辑)方式
15、使用ISE工具软件实现文本设计输入,应采用(文本编辑)方式
16、使用ISE工具软件建立仿真文件,应采用(波形编辑)方式
17、在ISE软件中,完成编译表提取、数据库建立、逻辑综合、逻辑分割、适配、延时网表提取和编译
文件汇编等操作,并检查设计文件是否正确的过程称为(综合)
18、在ISE集成环境下为图形文件产生一个元件符号的主要用途是(被高层次电路设计调用)
19、基于EDA软件的FPGA/CPLD设计流程:(原理图、HDL文本输入一功能仿真一综合一适配一编
程下载一硬件测试)
20、一个能为VHDL综合器接受,并能作为一个独立的设计单元的完整VHDL程序称为(设计实体)
21、在87版VHDL标识符命名规则中,以(字母)开头的标识符是正确的。
22、在VHDL中,(变量)不能将信息带出对它定义的当前设计单元。
23>VHDL中条件信号赋值语句WHEN_ELSE属于(并行)语句。
24、对于信号和变量的说法:(信号在整个结构体内的任何地方都能适用)。
25、边界扫描测试技术主要解决(数字系统)的测试问题。
二、概念知识
1、IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位;提供用VHDL等硬件描述语言描述的功能块,但
不涉及现实改功能块的具体电路的IP核为软核。
2、IP核在EDA技术和开发中具有卜分重要的地位,IP是指知识产权。
3、CPLD的可编程是主要基于与或阵列可编程结构。
4、以下对于进程PROCESS进程语句本身是并列语句。
5、XC3S100e_4VQ100中的VQ100指封装。
6、Xilinx公司的LUT指查找表。
7、锁存器具有电平有效特性。
8、寄存器具有触发沿有效特性。
9、VHDL软件包是一个集中过程(procedure),函数(function),常数(constant)、元件(component)
等有关部件为进一步重新使用的机构。
10、Spartan6系列的器件组成SliceM的LUT除了实现逻辑函数和存储器外,还能实现移位寄存器功能。
11、Spartan6系列的器件组成SliceM的LUT除了实现逻辑函数和存储器外,还能实现1个32位移位
寄存器和2个16为移位寄存器功能。
12、Spartan6系列的器件组成SliceM的数量占Silce总数的百分比为25%。
13、Spartan6系列的器件组成SliceM的LUT可以实现逻辑+算术运算+存储器+移位寄存器功能。
14、VHDL是在1983年正式推出的。
15、VerilogHDL是在1987年正式推出的。
16、Spartan6系列的器件的SliceM和Slice除LUT和触发器FF之外,还包含高速进位链路电路。
17、Spartan6系列的器件的Slice中每个LUT有两个触发器FF可SPI适合流水应用。
18、Spartan6系列的器件组成SliceX的数量占Slice总数的百分比50%。
19、Spartan6系列的器件组成SliceX的LUT可以实现逻辑等功能。
20、Spartan6系列的器件的SliceL和SliceM中包含为算术运算的2选1多路开关和异或门电路。
三、能力提高
1、利用模数转换器(ADC)可以设计键盘检测功能电路,采用行列式结构,按键安装在行和列的交点
量化等级区间:将0V~Vcc电压进行0~1023等级量化;S1(1023)、S2(960)、S3(896)、S4(832)、
S5(768)、S6(704)、S8(576)、S9(512)、S10(448)>S11(384)、S12(320)、S13(256)、S14
(192)、S15(128)、S16(64)
编码:采用10位二进制编码,编码值分为:(将下面括号中的10进制数值直接转为2二
进制)
S1(1023)对应的(1111111111)S2(960)对应的(1111000000)
S1(896)对应的(1110000000)S1(832)对应的(1101000000)
S1(768)对应的(1100000000)S1(704)对应的(1011000000)
S1(640)对应的(1010000000)S1(576)对应的(1001000000)
S1(512)对应的(1000000000)S1(448)对应的(0111000000)
S1(384)对应的(0110000000)S1(320)对应的(0101000000)
S1(256)对应的(0100000000)S1(192)对应的(0011000000)
S1(128)对应的(0010000000)S1(64)对应的(0001000000)
基本原理:若干个按键及电阻,每个按键均与一电阻并联组成按键组,各按键组再一次串
联,串联按键组一端链接电源VDD,另一•端通过电阻与接地;在任意两个串联的按键组之
间去信号作为信号输出端,该端与控制芯片AD采样端口连的接触发任意按键,控制芯片
采集到模拟电压信号,转换后根据电压数值查键值与按键操作对应表,找到对应按键,控
制执行相应的操作。本电路相比于扫描按键实现方式,课有效避免重键无法检测或漏键的
问题之需要占用一个CPU的接口,即可扩展多个按键,利于电子产品硬件系统设计;按键
识别采用A/D采样接口配合查表方式。
2.CPLD与FPGA结构有何不同,使用时有什么不同之处;并说明用CPLD/FPGA和硬件
描述语言进行嵌入式应用系统开发的步骤。
答:1、CPLD与FPGA结构的不同:
1)结构上的不同
2)集成度的不同
CPLD:500-50000门;
FPGA:1K-100M门
3)应用范围的不同
CPLD:逻辑能力强而寄存器少(1K左右),适用于控制密集型系统;
FPGA:逻辑能力较弱,但寄存器多(100多K),适于数据密集型系统。
4)使用方法的不同
CPLD:使用FlashROM,掉电后不会丢失,使用时无需外接配置芯片;
FPGA:使用SRAMROM,掉电后会丢失,使用时需外接配置芯片。
2、系统开发步骤:
1、设计输入
a、创建VHDL设计工程(建立工程文件夹)
b、编程VHDL源程序文件
c、将当前设计文件设置成工程文件
2、选择目标器件
3、引脚锁定
4、编译文件
5、设计校验
6、器件配置与编程下载
3.分析下面的TESTCTL.VHD程序的功能,说明各输入端口的有效状态,列出输出端口的
状态变化情况。
-TESTCTL.VHD
LIBRARYIEEE
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYTESTCTLIS
PORT(CLK:INSTD_LOGIC;
TSTEN,LOAD,CLR_CNT:OUTSTD_LOGIC);
ENDENTITYTESTCTL;
ARCHITECTUREARTOFTESTCTLIS
SIGNALDIV2CLK:STD_LOGIC);
BEGIN
PROCESS(CLK)IS
BEGIN
IFCLK'EVENTANDCLK=TTHEN
DIV2CLK<=NOTDIV2CLK;
ENDIF
ENDPROCESS;
PROCESS(CLK,DIV2CLK)IS
BEGIN
IFCLK=,0,ANDDIV2CLK=,0,THEN
CLR_CNT<=,T;
ELSECLR_CNT<=,0,;
ENDIF
ENDPROCESS;
LOAD<=NOTDIV2CLK;
TSTEN<=DIV2CLK;
ENDARCHITECTUREART;
答:端口变化情况如图所示:
CLK
DIV2CLK
CLR-CNT
LOADrt
4、试用VHDL设计2-4译码器
方法1:使用逻辑左移运算符
libraryieee;
useieee.std_logic_l164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entitydecoderis
port(inp:instd_logic_vector(1downto0);
outp:outstd_logic_vector(3downto0));
enddecoder;
architecturertlofdecoderis
begin
outp<="0001"sll(conv_integer(inp));
endrtl;
方法2:使用process语句
libraryieee;
useieee.std_logic_l164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entitydecoderis
port(inp:instd_logic_vector(1downto0);
outp:outstd_logic_vector(3downto0));
enddecoder;
architecturertlofdecoderis
begin
process(inp)
begin
outp<=(others=>?0,);
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