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EDA技术及应用+朱正伟课后习题答案.doc

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第五章 1.试说明实体端口模式BUFFER和INOUT的不同之处? 2.VHDL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: SIGNAL a , b , c : BIT : =’0’ CONSTANT TIME1 , TIME2 : TIME : 20ns ; VARIABLE x , 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分别定义在哪个库中?哪些库和程序包总是可见的? 6.函数和过程有什么区别? 7.若在进程中加入WAIT语句,应注意哪几个方面的问题? 8.哪些情况下需用到程序包STD_LOGIC_UNSIGNED?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CASE语句和WITH_SELECT语句,叙述它们的异同点? 11.将以下程序段转换为WHEN_ELSE语句: PROCESS (a , b ,c ,d) BEGIN IF a=’0’AND b=’1’THEN NEXT1 =1101 ELSEIF a=’0’ ELSEIF b=’1’ ELSE NEXT1 =1011; 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: (1) 3-8译码器 (2) 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VHDL设计输出占空比为50%的1000分频器。 参考答案 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δ延时,而变量和常量没有;信号除当前值外,有许多相关信息,变量只有当前值,常量的值在设计实体中始终不变;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: eq \o\ac(○,1)定义3个位数据类型的信号a、b、c,它们取值为0; eq \o\ac(○,2)定义2个时间数据类型的常量TIME1、TIME2,它们值为20ns; eq \o\ac(○,3)定义3个标准逻辑位 STD_LOGIC数据类型的变量x、y、z,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 \ INTEGER \ BOOLEAN均定义在STD库中。IEEE库和程序包STD_LOGIC.1164 、STD_LOGIC_UNSIGNED、STD_LOGIC_SIGNED、STD_LOGIC_ARITH等总是可见的。 6.答:子程序有两种类型,即过程(PROCEDURE)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: eq \o\ac(○,1)已列出敏感信号的进程中不能使用任何形式的WAIT语句; eq \o\ac(○,2)一般情况下,只有WAIT UNTIL格式的等待语句可以被综合器所接受
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