vhdl期末考试试卷及答案文库

vhdl期末考试试卷及答案文库一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在VHDL中，以下哪个关键字用于定义信号？A.variableB.signalC.constantD.type答案：B2.VHDL中，用于描述组合逻辑的构造块是：A.processB.entityC.architectureD.component答案：A3.在VHDL中，以下哪个是正确的数据类型？A.integerB.realC.bitD.Alloftheabove答案：D4.VHDL中，以下哪个是正确的库类型？A.libraryB.packageC.bothAandBD.noneoftheabove答案：C5.在VHDL中，以下哪个是正确的端口方向？A.inB.outC.inoutD.Alloftheabove答案：D6.VHDL中，以下哪个是正确的时序逻辑描述方式？A.ifstatementB.casestatementC.loopstatementD.waitstatement答案：D7.VHDL中，以下哪个是正确的并发语句？A.ifB.caseC.loopD.Alloftheabove答案：D8.在VHDL中，以下哪个是正确的信号赋值方式？A.signal_name<=value;B.signal_name=value;C.BothAandBD.Noneoftheabove答案：A9.VHDL中，以下哪个是正确的测试平台（testbench）组件？A.entityB.architectureC.BothAandBD.Noneoftheabove答案：C10.在VHDL中，以下哪个是正确的文件类型用于存储波形？A..vhdB..vhdlC..vstfD..txt答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1.VHDL中的________关键字用于定义过程内部的局部变量。答案：variable2.VHDL中的________关键字用于定义一个模块的接口。答案：entity3.VHDL中的________关键字用于定义模块的行为描述。答案：architecture4.VHDL中的________关键字用于定义一个模块的物理实现。答案：component5.VHDL中的________关键字用于定义一个信号的初始值。答案：initial6.VHDL中的________关键字用于定义一个信号的稳定状态。答案：stable7.VHDL中的________关键字用于定义一个信号的上升沿触发。答案：rising_edge8.VHDL中的________关键字用于定义一个信号的下降沿触发。答案：falling_edge9.VHDL中的________关键字用于定义一个信号的高阻态。答案：high_z10.VHDL中的________关键字用于定义一个信号的三态输出。答案：tri_state三、简答题（每题10分，共30分）1.简述VHDL中进程（process）的作用及其基本结构。答案：进程（process）是VHDL中用于描述时序逻辑和组合逻辑的构造块。它允许在仿真过程中对信号进行连续的监控和响应。进程的基本结构包括：-进程声明：定义进程的名称和敏感信号列表。-进程体：包含进程的逻辑描述，可以包含变量声明、信号赋值、条件语句、循环语句等。-进程结束：进程体的结束，通常以endprocess关键字标识。2.描述VHDL中信号（signal）和变量（variable）的区别。答案：信号（signal）和变量（variable）在VHDL中的主要区别在于它们的用途和行为：-信号（signal）：用于模块间的通信和时序逻辑的描述。信号具有延迟特性，可以跨进程传递，并且可以被多个进程观察和修改。-变量（variable）：用于过程内部的局部存储，不具有延迟特性，只能在定义它们的进程内部使用。变量的赋值是即时的，不会产生信号那样的传播延迟。3.简述VHDL中测试平台（testbench）的作用及其基本组成部分。答案：测试平台（testbench）是VHDL中用于验证和测试硬件设计的工具。它的作用是模拟硬件设计在实际运行环境中的行为，以验证设计的正确性。测试平台的基本组成部分包括：-实体声明（entity）：定义测试平台的接口和名称。-架构声明（architecture）：描述测试平台的行为，包括信号声明、过程、组件实例化等。-信号赋值：用于模拟输入信号和观察输出信号。-进程（process）：用于模拟时序信号和控制测试流程。-组件实例化：用于模拟被测试模块的行为。四、编程题（每题15分，共30分）1.编写一个VHDL程序，实现一个简单的二进制加法器，输入为两个4位二进制数，输出为一个5位的和以及一个进位位。答案：```vhdlentitybinary_adderisport(A,B:instd_logic_vector(3downto0);Sum:outstd_logic_vector(4downto0);Carry:outstd_logic);endbinary_adder;architectureBehavioralofbinary_adderisbeginprocess(A,B)variabletemp_sum:std_logic_vector(4downto0);begintemp_sum:=(others=>'0');foriin0to3looptemp_sum(i):=A(i)xorB(i);temp_sum(i+1):=temp_sum(i+1)or(A(i)andB(i));endloop;Sum<=temp_sum(4downto0);Carry<=temp_sum(5);endprocess;endBehavioral;```2.编写一个VHDL程序，实现一个简单的D触发器，输入为数据（D）和时钟（CLK），输出为Q。当CLK的上升沿到来时，Q的值应该更新为D的值。答案：```vhdlentityD_flip_flopisport(D:instd_logic;CLK:instd_logic;Q:outstd_logic);endD_flip_flop;architectureBehavioralofD