03 第三章 VHDL语言基础 习题答案
EDA习题
第一章绪论作业1、EDA的英文全称是什么？EDA的中文含义是什么？答：EDA的英文全称是Electronic Design Automation；中文含义是电子设计自动化。
5、FPGA和CPLD各包含几个基本组成部分？答：FPGA和CPLD均包含三个部分：可编程逻辑单元阵列、可编程互连、可编程I/O单元。
CPLD内部的可编程逻辑单元以乘积项阵列为主，而FPGA内部采用LUT加寄存器结构。
6、FPGA和CPLD各有什么特点？二者在存储逻辑信息方面有什么区别？在实际使用中，在什么情况下选用CPLD？在什么情况下选用FPGA？答：特点：CPLD内部的可编程逻辑单元以乘积项阵列为主，触发器数量相对FPGA要少，规模和复杂度较低。
FPGA内部采用LUT加寄存器结构，触发器数量多，规模和复杂度较高。
在存储逻辑信息方面，CPLD主要采用PROM存储信息；FPGA主要采用SRAM存储信息。
在实际使用中，一般规模逻辑设计，以控制功能为主的情况下优先选用CPLD。
对于复杂逻辑设计，需要存储大量数据的情况下优先选用FPGA。
10、对于目标器件为FPGA/CPLD的VHDL设计，其工程设计包括几个主要步骤？每步的结果是什么？答：主要设计步骤：（1）设计输入：采用HDL语言、原理图、状态图等方式，结果为设计的源代码。
（2）逻辑综合：将RTL级描述转换为优化过的具有特定工艺的门级实现，产生网表文件。
（3）目标器件的布线/适配：将综合器产生的网表文件映射到目标器件中，产生最终的下载文件。
（4）目标器件的编程/下载，得到具有特定功能的电路。
（5）硬件仿真、测试，11、名称解释逻辑综合、逻辑适配、行为仿真、功能仿真、时序仿真答：逻辑综合：将RTL级描述转换为优化过的具有特定工艺的门级实现，即网表文件。
逻辑适配：将综合器产生的网表文件映射到目标器件中，产生最终的下载文件。
行为仿真：将源程序直接送到VHDL仿真器中所进行的仿真。
功能仿真：将综合后的网表文件送到VHDL仿真器中所进行的仿真。
03第三章VHDL语言基础习题答案
单实例来介绍VHDL语言程序的一些基础知识，包括VHDL语言的组成，VHDL语言 的实体，VHDL语言的结构体和VHDL语言的描述风格等。
从而缩短设计周期，提高工作效率。
•系统可以现场编程，在线升级。
第二章
Altera公司的QuartusI【集成开发环境根据设计者的需求提供了一个完整的多平台 开发环境，其包含了整个可编程逻辑器件设计阶段的所有解决方案，提供了完整的图形用 户界面可以完成可编程片上系统的整个开发流程的各个阶段，包括输入、综合、仿真 等，在其中设计者可以方便的完成数字系统设计的全过程。本章将介绍如何在Quartus H
答案：
块语句、进程语句、子程序调用语句、信号赋值语句和元件例化语句。
5、VHDL有哪四种描述风格？
答案：
行为描述、数据流描述、结构描述以及由前三种组合的混合描述。
实验题
实验【一】编写一个实体
实验目的：熟悉实体的编写方法。
实验任务：在Quartus H+建立一个VHDL语言文件，编写一个实体，该实体要求如 下：
实体名：TEST o
输入端口：INPUTA,INPUTB,数据类型为BIT。
实验【二】编写一个结构体 实验目的：熟悉结构体的编写方法。
实验任务:在Quartus H+建立一个VHDL语言文件，编写一个结构体，该结构体要 求如下：
实体名：TEST o
结构体名：RTLo
没有功能描述语句。
答案：
ARCHITECTURE RTL OF TEST IS—结构体，名称为RTL,对应实体为TEST
源，不允许多重驱动。
6、VHDL语言的结构体的这些子结构互相之间是并行的
EDA技术与VHDL程序设计基础教程习题答案
EDA技术与VHDL程序设计基础教程习题答案EDA技术与VHDL程序设计基础教程习题答案第1章EDA习题答案1.8.1填空1.EDA的英文全称是Electronic Design Automation2.EDA技术经历了计算机辅助设计CAD阶段、计算机辅助工程设计CAE阶段、现代电子系统设计自动化EDA阶段三个发展阶段3. EDA技术的应用可概括为PCB设计、ASIC设计、CPLD/FPGA 设计三个方向4.目前比较流行的主流厂家的EDA软件有Quartus II、ISE、ModelSim、ispLEVER5.常用的设计输入方式有原理图输入、文本输入、状态机输入6.常用的硬件描述语言有VHDL、V erilog7.逻辑综合后生成的网表文件为EDIF8.布局布线主要完成将综合器生成的网表文件转换成所需的下载文件9.时序仿真较功能仿真多考虑了器件的物理模型参数10.常用的第三方EDA工具软件有Synplify/Synplify Pro、Leonardo Spectrum1.8.2选择1.EDA技术发展历程的正确描述为（A）A CAD->CAE->EDAB EDA->CAD->CAEC EDA->CAE->CADD CAE->CAD->EDA2.Altera的第四代EDA集成开发环境为（C）A ModelsimB MUX+Plus IIC Quartus IID ISE3.下列EDA工具中，支持状态图输入方式的是（B）A Quartus IIB ISEC ispDesignEXPERTD Syplify Pro4.下列几种仿真中考虑了物理模型参数的仿真是（A）A时序仿真B 功能仿真C 行为仿真D 逻辑仿真5.下列描述EDA工程设计流程正确的是（C）A输入->综合->布线->下载->仿真B布线->仿真->下载->输入->综合C输入->综合->布线->仿真->下载D输入->仿真->综合->布线->下载6.下列编程语言中不属于硬件描述语言的是（D）A VHDLB V erilogC ABELD PHP1.8.3问答1.结合本章学习的知识，简述什么是EDA技术？谈谈自己对EDA 技术的认识？答：EDA（Electronic Design Automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
2023年大学_EDA技术与VHDL第二版(潘松著)课后习题答案下载
2023年EDA技术与VHDL第二版（潘松著）课后习题答案下载EDA技术与VHDL第二版（潘松著）课后答案下载第1章 EDA技术概述1.1 EDA技术及其发展1.1.1 EDA技术的发展1.1.2 EDA技术的涵义1.1.3 EDA技术的基本特征1.2 EDA技术的主要内容及主要的EDA厂商1.2.1 EDA技术的主要内容1.2.2 主要EDA厂商概述1.3 EDA技术实现目标1.3.1 超大规模可编程逻辑器件1.3.2 半定制或全定制ASIC1.3.3 混合ASIC1.4 EDA技术应用1.4.1 EDA技术应用形式1.4.2 EDA技术应用场合1.5 EDA技术的发展趋势1.5.1 可编程器件的发展趋势1.5.2 软件开发工具的发展趋势1.5.3 输入方式的发展趋势__小结思考题和习题第2章大规模可编程逻辑器件2.1 可编程逻辑器件概述2.1.1 PLD的'发展进程2.1.2 PLD的种类及分类方法2.2 简单可编程逻辑器件2.2.1 PLD电路的表示方法及有关符号 2.2.2 PROM基本结构2.2.3 PLA基本结构2.2.4 PAL基本结构2.2.5 GAL基本结构2.3 复杂可编程逻辑器件2.3.1 CPLD基本结构2.3.2 Altera公司器件2.4 现场可编程逻辑器件2.4.1 FPGA整体结构2.4.2 Xilinx公司FPGA器件2.5 在系统可编程逻辑器件2.5.1 ispLSl/pLSl的结构2.5.2 Lattice公司ispLSI系列器件 2.6 FPGA和CPLD的开发应用2.6.1 CPLD和FPGA的编程与配置2.6.2 FPGA和CPLD的性能比较2.6.3 FPGA和CPLD的应用选择__小结思考题和习题第3章 EDA设计流程与开发3.1 EDA设计流程3.1.1 设计输入3.1.2 综合3.1.3 适配3.1.4 时序仿真与功能仿真3.1.5 编程下载3.1.6 硬件测试3.2 ASIC及其设计流程3.2.1 ASIC设计方法3.2.2 一般的ASIC设计流程3.3 可编程逻辑器件的开发环境 3.4 硬件描述语言3.5 IP核__小结思考题和习题第4章硬件描述语言VHDL4.1 VHDL概述4.1.1 VHDL的发展历程4.1.2 VHDL的特点4.2 VHDL程序基本结构4.2.1 实体4.2.2 结构体4.2.3 库4.2.4 程序包4.2.5 配置4.3 VHDL基本要素4.3.1 文字规则4.3.2 数据对象4.3.3 数据类型4.3.4 运算操作符4.3.5 VHDL结构体描述方式 4.4 VHDL顺序语句4.4.1 赋值语句4.4.2 IF语句4.4.3 等待和断言语句4.4.4 cASE语句4.4.5 LOOP语句4.4.6 RETIARN语句4.4.7 过程调用语句4.4.8 REPORT语句4.5 VHDL并行语句4.5.1 进程语句4.5.2 块语句4.5.3 并行信号代人语句4.5.4 并行过程调用语句4.5.5 并行断言语句4.5.6 参数传递语句4.5.7 元件例化语句__小结思考题和习题第5章 QuartusⅡ软件及其应用5.1 基本设计流程5.1.1 建立工作库文件夹和编辑设计文件 5.1.2 创建工程5.1.3 编译前设计5.1.4 全程编译5.1.5 时序仿真5.1.6 应用RTL电路图观察器5.2 引脚设置和下载5.2.1 引脚锁定5.2.2 配置文件下载5.2.3 AS模式编程配置器件5.2.4 JTAG间接模式编程配置器件5.2.5 USBBlaster编程配置器件使用方法 __小结思考题和习题第6章 VHDL应用实例6.1 组合逻辑电路设计6.1.1 基本门电路设计6.1.2 译码器设计6.1.3 数据选择器设计6.1.4 三态门设计6.1.5 编码器设计6.1.6 数值比较器设计6.2 时序逻辑电路设计6.2.1 时钟信号和复位信号6.2.2 触发器设计6.2.3 寄存器和移位寄存器设计6.2.4 计数器设计6.2.5 存储器设计6.3 综合实例——数字秒表的设计__小结思考题和习题第7章状态机设计7.1 一般有限状态机7.1.1 数据类型定义语句7.1.2 为什么要使用状态机 7.1.3 一般有限状态机的设计 7.2 Moore型有限状态机设计 7.2.1 多进程有限状态机7.2.2 单进程有限状态机7.3 Mealy型有限状态机7.4 状态编码7.4.1 状态位直接输出型编码 7.4.2 顺序编码7.4.3 一位热码编码7.5 状态机处理__小结思考题和习题第8章 EDlA实验开发系统8.1 GW48型实验开发系统原理与应用8.1.1 系统性能及使用注意事项8.1.2 GW48系统主板结构与使用方法8.2 实验电路结构图8.2.1 实验电路信号资源符号图说明8.2.2 各实验电路结构图特点与适用范围简述8.3 GW48CK/GK/EK/PK2系统信号名与芯片引脚对照表 __小结思考题和习题第9章 EnA技术实验实验一：全加器的设计实验二：4位加减法器的设计实验三：基本D触发器的设计实验四：同步清零计数器的设计实验五：基本移位寄存器的设计串人/串出移位寄存器实验六：同步预置数串行输出移位寄存器的设计实验七：半整数分频器的设计实验八：音乐发生器的设计实验九：交通灯控制器的设计实验十：数字时钟的设计EDA技术与VHDL第二版（潘松著）：内容简介《EDA技术与VHDL》主要内容有Altera公司可编程器件及器件的选用、QuartusⅡ开发工具的使用;VHDL硬件描述语言及丰富的数字电路和电子数字系统EDA设计实例。
VHDL程序练习题(含答案)
VHDL程序填空题（一）在下面横线上填上合适的VHDL关键词,完成2选1多路选择器的设计。
LIBRARY IEEE;USE IEEE。
STD_LOGIC_1164.ALL；1 MUX21 ISPORT(SEL：IN STD_LOGIC；A,B:IN STD_LOGIC;Q：OUT STD_LOGIC );END MUX21;2 BHV OF MUX21 ISBEGINQ<=A WHEN SEL=’1’ ELSE B;END BHV;(二）在下面横线上填上合适的语句，完成BCD—7段LED显示译码器的设计。
LIBRARY IEEE ;USE IEEE.STD_LOGIC_1164。
ALL;ENTITY BCD_7SEG ISPORT（BCD_LED ：IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0）;LEDSEG ：OUT STD_LOGIC_VECTOR（6 DOWNTO 0)）;END BCD_7SEG;ARCHITECTURE BEHA VIOR OF BCD_7SEG ISBEGINPROCESS（BCD_LED)3IF BCD_LED="0000” THEN LEDSEG<=”0111111”;ELSIF BCD_LED=”0001” THEN LEDSEG<="0000110”;ELSIF BCD_LED=”0010" THEN LEDSEG<= 4 ;ELSIF BCD_LED=”0011" THEN LEDSEG<=”1001111";ELSIF BCD_LED=”0100" THEN LEDSEG<="1100110";ELSIF BCD_LED=”0101" THEN LEDSEG〈="1101101"；ELSIF BCD_LED=”0110" THEN LEDSEG〈=”1111101"；ELSIF BCD_LED=”0111" THEN LEDSEG〈="0000111";ELSIF BCD_LED="1000" THEN LEDSEG〈=”1111111”;ELSIF BCD_LED="1001” THEN LEDSEG<="1101111”；ELSE LEDSEG<= 5 ；END IF;END PROCESS；END BEHA VIOR；(三) 在下面横线上填上合适的语句,完成数据选择器的设计。
VHDL参考答案这是我们这学期考的大题都是
一、简答题1、VHDL语言程序的基本结构？实体、结构体、配置、包集合、库。
2、信号和变量的区别？①信号用于作为电路中的信号连线，变量用于作为进程中局部数据存储单元；②信号是全局量在整个结构体内的任何地方都可以使用，变量是局部量只能在进程、子程序内部定义和使用；③信号代入语句采用“<=”代入符，该语句即使被执行也不会使信号立即发生代入，变量的赋值符号为“:=”，在变量赋值语句中，语句一旦被执行，其值立即被赋予变量。
3、可编程逻辑器件的优点？①集成度高，极大的减小电路的面积，降低功耗，提高可靠性；②具有完善先进的开发工具，提供语言、图形等设计方法，十分灵活，通过仿真工具来验证设计的正确性；③可以反复地擦除、编程，方便设计的修改和升级；④灵活地定义管教功能，减轻设计工作量，缩短系统开发时间；⑤保密性好。
4、函数与过程的异同？相同点：函数与过程都是子程序，主函数调用它们以后能将处理结果返回主程序；函数与过程中的语句都是顺序执行的。
不同点：过程的参数可以是输入，也可以是输出，函数的参数都是输入参数；函数只有一个输出，只能通过函数体内的RETURN语句来实现，函数体内不能有信号赋值语句，而过程却可以有不止一个输出，而且是通过过程体内的信号赋值语句或者变量赋值语句来实现的；函数的调用只能通过表达式来实现，过程的调用则是通过过程调用语句来实现的。
5、CPLD与FPGA的异同？①FPGA采用SRAM进行功能配置，可重复编程，但系统掉电后，SRAM中的数据丢失。
因此，需在FPGA外加EPROM，将配置数据写入其中，系统每次上电自动将数据引入SRAM中。
CPLD器件一般采用EEPROM存储技术，可重复编程，并且系统掉电后，EEPROM中的数据不会丢失，适于数据的保密。
②FPGA器件含有丰富的触发器资源，易于实现时序逻辑，如果要求实现较复杂的组合电路则需要几个器件结合起来实现。
CPLD的与或阵列结构，使其适于实现大规模的组合功能，但触发器资源相对较少。
eda技术及应用第三版课后答案谭会生
eda技术及应用第三版课后答案谭会生【篇一：《eda技术》课程大纲】>一、课程概述1.课程描述《eda技术》是通信工程专业的一门重要的集中实践课，是通信工程专业学生所必须具备的现代电子设计技术技能知识。
eda是电子技术的发展方向，也是电子技术教学中必不可少的内容。
本课程主要介绍可编程逻辑器件在电子电路设计及实现上的应用，介绍电路原理图和pcb图的设计技术。
开设该课程，就是要让学生了解大规模专用集成电路fpga和cpld的结构，熟悉一种以上的硬件描述语言，掌握一种以上的开发工具的使用等，掌握电路原理图和pcb图的现代设计技术与方法，从而提高学生应用计算机对电子电路和高速智能化系统进行分析与设计的能力。
2.设计思路本课程坚持“以学生为中心”的原则，以项目任务驱动的方式，采取理论知识与案例相结合的方式授课，提高学生的学习主动性。
通过必要的理论知识讲授、大量的实践训练和案例分析，培养学生的动手设计和实践能力，掌握eda开发的整个流程和基本技巧。
课程采用演示讲授和实践相结合，边讲边练的方法，让学生切身体会并掌握eda开发产品的流程和方法。
本课程集中2周时间开设，注重实践性，边讲边练，让学生切身体会并掌握eda开发技术。
3.实践要求（1）纪律和安全要求①不得将食物带入实验室，每次实训后请将使用后的废弃物带走。
违反者每次扣罚平时分2分。
②实训期间不得做与实训无关的其他事情，不得大声喧哗或做其他影响实训正常进行的事宜。
违反者每次扣罚平时分2分。
③实训期间，若学生有事不能正常参加实训，须提前以书面形式请假，并按指导教师的安排补做实训。
未经指导教师许可，学生不得任意调换实训时间和实训地点。
违反者每次扣罚平时分4分。
④学生不得以任何理由替代他人进行实训，违者直接取消实训成绩。
⑤学生除操作自己所分配的计算机外，不得操作实验室内其他任何设备。
违者每次扣罚平时分2分。
（2）业务要求实训所使用的软件protel和quartus ii，所有数据均通过服务器中转以及储存在服务器上，所以重启自己所用的电脑不会造成数据丢失。
vhdl课后习题答案
vhdl课后习题答案VHDL课后习题答案在学习VHDL（VHSIC Hardware Description Language）这门课程时，课后习题是巩固知识、提高能力的重要方式。
通过认真完成课后习题并查看答案，我们可以更好地理解和掌握VHDL的相关知识，提高自己的编程能力。
下面我们将通过几个典型的VHDL课后习题答案来展示VHDL的魅力和应用。
1. 课后习题一题目：使用VHDL编写一个简单的门电路，包括AND门、OR门和NOT门，并进行仿真验证。
答案：首先，我们定义AND门、OR门和NOT门的输入输出信号。
然后，使用VHDL语言编写各个门电路的逻辑实现，并进行仿真验证。
最后，我们可以观察仿真波形图，验证门电路的功能是否符合预期。
2. 课后习题二题目：使用VHDL编写一个4位全加器，并进行综合、布线和时序分析。
答案：首先，我们定义全加器的输入输出信号。
然后，使用VHDL语言编写4位全加器的逻辑实现，并进行综合、布线和时序分析。
最后，我们可以观察综合和布线报告，分析全加器的资源利用情况和时序性能。
3. 课后习题三题目：使用VHDL编写一个有限状态机（FSM），实现一个简单的计数器，并进行状态转移图和状态转移表的分析。
答案：首先，我们定义有限状态机的状态和状态转移条件。
然后，使用VHDL 语言编写有限状态机的逻辑实现，并进行状态转移图和状态转移表的分析。
最后，我们可以观察状态转移图和状态转移表，验证有限状态机的状态转移是否符合预期。
通过以上几个VHDL课后习题答案的展示，我们可以看到VHDL在数字电路设计和硬件描述方面的强大应用。
通过学习VHDL并完成课后习题，我们可以提高自己的编程能力，掌握数字电路设计的基本原理和方法。
希望大家在学习VHDL的过程中能够认真完成课后习题，并不断提高自己的编程水平。
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END TEST;
实验【二】编写一个结构体
实验目的：熟悉结构体的编写方法。
实验任务：在Quartus II中建立一个VHDL语言文件，编写一个结构体，该结构体要求如下：
实体名：TEST。结构体名源自RTL。没有功能描述语句。
答案：
ARCHITECTURE RTL OF TEST IS--结构体，名称为RTL，对应实体为TEST
eda技术有广义和狭义之分从广义来说eda技术包括半导体工艺设计自动化可编程器件设计自动化电子系统设计自动化印制电路板设计自动化仿真与测试故障诊断自动化等例如pspiceewbmatlab等计算机辅助分析caa技术和protelorcad等印刷制版计算机辅助设计等从狭义来说eda技术就是电子设计自动化即通过相关的开发软件自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译化简分割综合优化以及布局布线逻辑仿真等工作终完成对于特定目标芯片的适配编译逻辑映射编程下从而形成集成电子系统不包含电子生产自动化
实验任务：在Quartus II中建立一个VHDL语言文件，编写一个实体，该实体要求如下：
实体名：TEST。
输入端口：INPUTA，INPUTB，数据类型为BIT。
输出端口：OUTPUT，数据类型为BIT。
没有类属说明。
答案：
ENTITY TEST IS--实体
PORT(
INPUTA,INPUTB: in bit;--2个输入引脚，类型BIT
3
答案：
ARCHITECTURE结构体名OF实体名IS
[说明语句]
BEGIN
[功能描述语句]
END ARCHITECTURE结构体名;
4
答案：
块语句、进程语句、子程序调用语句、信号赋值语句和元件例化语句。
5
答案：
行为描述、数据流描述、结构描述以及由前三种组合的混合描述。
实验题
实验【一】编写一个实体
实验目的：熟悉实体的编写方法。
BEGIN
--无逻辑语句
END RT;
10、结构描述的缺点是程序表示的是电路的结构连接关系，不能直观的得到设计电路的逻辑功能。
综述题
1
答案：
ENTITY实体名IS
[GENERIC(类属表);]
[PORT(端口表);]
END ENTITY实体名;
2
答案：
IN：输入。
OUT：输出。
INOUT：双向，输入输出。
BUFFER：缓冲，其实质也是双向的，但是只能接受一个驱动源。
6、VHDL语言的结构体的这些子结构互相之间是并行的。
7、将VHDL语言的行为描述语句转换为门级描述由VHDL开发工具自动完成，是VHDL语言综合器的任务。
8、数据流描述也称为RTL（寄存器传输级）描述方式，它类似于布尔方程，它既表示某种行为，又隐含结构信息，主要指非结构化的并行语句描述。
9、在结构描述中，元件间的连接是通过定义的端口界面来实现的。
填空题
1、一个标准的VHDL语言程序由库、实体和结构体组成。
2、个完整的VHDL语言描述是以对一个功能元件的完整描述为基础的
3、实体相当于电路图中一个器件符号。
4、端口说明（PORT）是对设计实体与外部接口的描述，也可以说是设计实体的外部引脚的名称，它为实体与外部环境的动态通信提供通道
5、缓冲（BUFFER）端口描述模式和INOUT双向模式的区别在于只能接受一个驱动源，不允许多重驱动。