EDA期末试卷

《EDA》期末试卷

一、选择题（每小题3分，共30分）

1、在下图中，F0的逻辑关系为：

A．A0⊕A1 B.A0⊙A1 C.A0·A1 D.A0·A1

2、在VHDL中，用语句()表示clock的下降沿。

A.clock='1'

B.clock'EVENT AND clock='1'

C.clock='0'

D.clock'EVENT AND clock='0'

3、如果p1=’1’，p2=’1’,则执行z <= a WHEN p1 = '1' ELSE b WHEN p2 = '1' ELSE c ;之后z 的值为：

A.a

B.b

C.c

D.不确定

4、进程中的信号赋值语句，其信号更新是：

A．按顺序完成 B.比变量更快完成 C.在进程最后完成 D.都不对

5、不完整的IF语句，其综合结果可实现：

A.时序逻辑电路

B.组合逻辑电路

C.双向电路

D.三态控制电路

6、reg的数据类型为std_logic_vector(7 downto 0),初值为FF，执行reg(0)<=’0’;reg(7 downto 1)<=reg(6 downto 0);之后，reg的值为：

A．FF B.FE C.FC D.FD

7、在VHDL中()不能将信息带出对它定义的当前进程。

A. 信号

B. 常量

C. 数据

D. 变量

8、执行下列语句后Q的值等于:

……

SIGNAL E: STD_LOGIC_VECTOR (2 TO 5);

SIGNAL Q: STD_LOGIC_VECTOR (9 DOWNTO 2);

……

E<=(2=>’1’, 4=>’1’, OTHERS=>’0’);

Q<=(2=>E (2), 4=>E (3), 5=>’1’, 7=>E (5), OTHERS=>E (4));

……

A.”11011011”

B.”00110100”

C.”11011001”

D.”00101100”

9、在一个VHDL设计中Idata是一个信号，数据类型为std_logic_vector，试指出下面那个赋值语句是错误的。

A.idata <= “00001111”;

B.idata <= b”0000_1111”;

C.idata <= X”AB”;

D.idata <= B”21”;

10、在一个VHDL设计中idata是一个信号，数据类型为integer，数据范围0 to 127，下面哪个赋值语句是正确的。

A.idata := 32;

B.idata <= 16#A0#;

C.idata <= 16#7#E1;

D.idata := B#1010#;

二、分析题（每题8分，共40分）

1、下图为1位全减器的电路图，其中h_suber为半减器。减法运算为x-y-sub_in=diffr，sub_in为低位借位，sub_out为结果借位。给出半减器和全减器的真值表。

2、利用一位全减器设计出四位全减器的电路图，简要说明工作原理。

3、分析下图，用VHDL语言实现该电路图的功能。

4、分析下面的分频器程序，回答下面的问题：

FOUT与CLK的频率之比、FULL与CLK的频率之比、FULL与CNT2的频率之比和CNT2与FOUT的频率之比，说明原因。

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITY DVF IS

PORT ( CLK : IN STD_LOGIC;

D : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

FOUT : OUT STD_LOGIC );

END;

ARCHITECTURE one OF DVF IS

SIGNAL FULL : STD_LOGIC;

BEGIN

P_REG: PROCESS(CLK)

VARIABLE CNT8 : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

BEGIN

IF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN

IF CNT8 = "11111111" THEN

CNT8 := D;

FULL <= '1';

ELSE CNT8 := CNT8 + 1;

FULL <= '0';

END IF;

END IF;

END PROCESS P_REG ;

P_DIV: PROCESS(FULL)

VARIABLE CNT2 : STD_LOGIC;

BEGIN

IF FULL'EVENT AND FULL = '1' THEN

CNT2 := NOT CNT2;

IF CNT2 = '1' THEN FOUT <= '1'; ELSE FOUT <= '0';

END IF;

END IF;

END PROCESS P_DIV ;

END;

5、分析下段程序，说明代码表达的是什么类型的状态机，详述其功能和逻辑过程，并画出它的状态图。

LIBRARY IEEE ;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITY xulie IS

PORT(DIN,CLK,CLR : IN STD_LOGIC;

AB : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));

END xulie;

ARCHITECTURE behav OF xulie IS

TYPE states IS (S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8);

SIGNAL Q : states ;

SIGNAL D : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

BEGIN

D <= "11100101" ;

PROCESS( CLK, CLR )

BEGIN

IF CLR = '1' THEN Q <= S0 ;

ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN

CASE Q IS

WHEN S0=> IF DIN = D(7) THEN Q <= S1 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN S1=> IF DIN = D(6) THEN Q <= S2 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN S2=> IF DIN = D(5) THEN Q <= S3 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN S3=> IF DIN = D(4) THEN Q <= S4 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN S4=> IF DIN = D(3) THEN Q <= S5 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN S5=> IF DIN = D(2) THEN Q <= S6 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN S6=> IF DIN = D(1) THEN Q <= S7 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN S7=> IF DIN = D(0) THEN Q <= S8 ; ELSE Q <= S0 ; END IF ;

WHEN OTHERS => Q <= S0 ;

END CASE ;

END IF ;

END PROCESS ;

PROCESS( Q )

BEGIN

IF Q = S8 THEN AB <= "1010" ;

ELSE AB <= "1011" ;

END IF ;

END PROCESS ;

END behav ;

三、设计题（每题10分，共30分）

1、用VHDL语言设计一个带有异步复位和同步时钟使能的25进制加法计数器(从0计数到24)。

2、用VHDL语言设计一个10分频电路，要求高低电平时间宽度之比为2:3。

3、用VHDL语言实现下图的逻辑关系，其中CLK为输入信号，LOCK、CLR为输出信号。(提示：实现一个4位二进制加法计数器：从0计数到15，当计数器计数到某一个值时，LOCK变为高电平，其余时刻都为低电平，同理CLR)