华南理工大学电子与信息学院2022年数字系统设计VHDL卷回忆版详解

一、10分

1.（5分）

……

Process(clk)

If not (clk’event and clk=’0’) then

y<=A;

Else

y<=B;

end if

end process;

2.（5分）

……

Process(din,a,b)

With din select

Y<=a when ‘0’,

<=b when ’1’

Unaffected when others;

End process;

……

答案：

1.（1）边沿触发不能做操作数。（2）时钟边沿触发不可以接else。

2.process中不应用with select。

二、（10分）

1.请分别解释“tsu”“thold”“tlogic”“tc-q”的意义。

2.如图，请计算下图电路的最大工作频率

1.请查书

2.fmax=1Tsu+Tbuf+Tcq=100MHZ  （这里的Tbuf是反馈上的Tbuf而不是clock的Tbuf）

三、10分

如图1为X信号，则请画出以下语句对应的波形。

答案：略

四、看代码，填波形图中的空（10分）

1.

2.

答案：

1.

五、

请按如下要求编写VHDL代码：

1：受reset控制的异步复位

2：LOD控制D[7…0]的并行导入数据

3：SHIFTR控制串入右移寄存器，SHIFTL控制串入左移寄存器。

4：Q[7…0]并行输出

答案：略

六：

书本例8-27代码（p212）

（1）请画出该代码的RTL图

（2）请你分析该代码和RTL图的问题，给出优化方案。

（3）请你写出优化过的代码，并给出新的RTL图。

答案：见书P212-P214

七、请你用有限状态机完成该题目：

检测二进制序列，如果检测到连续‘1’的个数大于3，则输出‘1’，否则输出0。

（1）请画出ASM图或者状态转换图

（2）请按照第一问所画的图，写出对应的VHDL代码

（3）请你判断该状态机是moore还是melay状态机

（4）请你完成该程序的testbench

答案：略