- •Вопросы к экзамену по дисциплине «программируемые цифровые устройства»
- •История появления микросхем программируемых цифровых устройств. Предшественники плис.
- •Микросхемы типа программируемая логическая матрица. Их основные параметры. Упрощенная схема.
- •Микросхемы типа программируемая матричная логика. Их основные параметры.
- •Функциональные разновидности плм и пмл.
- •Базовые матричные кристаллы. Их характеристики. Полузаказные и заказные ис.
- •Понятие эквивалентного вентиля цифровой схемы.
- •Базовая ячейка бмк.
- •Микросхемы типа «система на кристалле» (SoC).
- •Современные плис. Их разновидности, основные применения.
- •Программируемые цифровые устройства – микропроцессоры и плис. Их характерные особенности и отличия.
- •Память конфигурации плис, питание современных плис.
- •Сложные программируемые логические устройства. Обобщенная структура плис типа cpld.
- •Функциональные блоки плис типа cpld.
- •Программируемая матрица соединений плис типа cpld.
- •Матрица распределения термов плис типа cpld.
- •Макроячейка плис типа cpld.
- •Программируемые пользователем вентильные матрицы – плис типа fpga.
- •Функциональный блок плис типа fpga.
- •Блоки ввода-вывода плис типа fpga.
- •Система межсоединений плис типа fpga.
- •Плис с комбинированной архитектурой.
- •Современные направления развития плис.
- •Методы описания поведения цифровых схем. &&&
- •Язык описания схем vhdl, основные понятия.
- •Структура программы. Ход выполнения проекта на языке vhdl.
- •Ключевые слова и пользовательские идентификаторы языка vhdl.
- •Синтаксис объявления объекта на языке vhdl.
- •Состав архитектуры объекта на языке vhdl.
- •Типы данных языка vhdl – предопределенные и определяемые пользователем.
- •Скалярные и составные типы языка vhdl.
- •Скалярные типы языка vhdl. Атрибуты скалярных типов.
- •Физические типы языка vhdl. Атрибуты физических типов.
- •Преобразование скалярных типов языка vhdl.
- •Перечислимые типы языка vhdl.
- •Понятия базового типа и подтипа языка vhdl.
- •Составные типы. Массивы. Размерность массива.
- •Задание начальных значений массиву на языке vhdl. Ассоциирование.
- •Задание начальных значений массиву на языке vhdl. Агрегаты.
- •Атрибуты данных типа массив языка vhdl.
- •Массивы неограниченной длины на языке vhdl.
- •Предопределенные типы массивов языка vhdl. Битовые векторы и строки.
- •Операции над массивами на языке vhdl. Фрагменты массивов.
- •Записи, их описание, присвоение значений на языке vhdl.
- •Указательные типы данных языка vhdl.
- •Основные операторы языка vhdl.
- •Оператор условия языка vhdl. Пустой оператор.
- •Оператор case языка vhdl.
- •Циклы. Оператор Loop языка vhdl.
- •Циклы с условием. Оператор цикла while языка vhdl.
- •Операторы управления сбором информации о ходе моделирования языка vhdl.
- •Принцип событийного моделирования на языке vhdl.
- •Понятия сигнала, источника сигнала, временной диаграммы, порта на языке vhdl.
- •Атрибуты сигналов языка vhdl.
- •Различие между сигналами и переменными языка vhdl.
- •Разрешение неоднозначности установления сигнала на языке vhdl.
- •Процессы, их описание на языке vhdl. Список чувствительности.
- •Виды задержек и их описание на языке vhdl.
- •Оператор ожидания wait языка vhdl.
- •Компоненты. Декларация компонента на языке vhdl.
- •Структурное описание объекта моделирования на языке vhdl.
- •Описание переменных и констант на языке vhdl. Литералы.
- •Библиотеки, их описание на языке vhdl.
- •Пакеты, их описание на языке vhdl.
- •Оператор генерации generate языка vhdl.
- •Задание конфигурации компонентов на языке vhdl. Конфигурационная спецификация и конфигурационная декларация.
- •Задание конфигурации компонентов на языке vhdl. Правила связывания по умолчанию.
- •Описание переменных и констант на языке vhdl.
- •Последовательные операторы языка vhdl.
- •Синхронные и асинхронные процессы и их описание на языке vhdl.
- •Способы описания комбинационной логики на языке vhdl.
- •Описание триггерных схем на языке vhdl.
- •Описание регистровых схем на языке vhdl.
- •Вычисляемые сигналы языка vhdl.
- •История появления микросхем программируемых цифровых устройств. Предшественники плис.
- •Микросхемы типа программируемая логическая матрица. Их основные параметры. Упрощенная схема.
Основные операторы языка vhdl.
Последовательные операторы VHDL могут использоваться в описании процессов, процедур и функций.
Их состав включает:
• оператор присваивания переменной (:=);
• оператор назначения сигналу (<=);
• оператор утверждения (assert);
• условный (if);
• выбора (case);
• цикла (loop);
• пустой оператор (null);
• оператор возврата процедуры - функции (return);
• оператор ожидания (wait)
Оператор условия if оператор выбора case позволяют описывать совокупности действий, некоторые из которых исполняются при возникновении определенных условий.
Исполнение операторов, записанных в теле процесса, приостанавливается, если очередной оператор является оператором ожидания (фактически — оператором приостанова) wait. Прекращения состояния приостанова процесса зависит от условий, определенных в операторе wait.
Операторы повторения loop позволяют сокращенно записывать совокупность однотипных действий.
Оператор проверки assert служит для выявления специфических ситуаций, которые могут возникать в процессе компиляции и моделирования и выдачи в этих ситуациях сообщения разработчику.
Оператор условия языка vhdl. Пустой оператор.
Последовательные операторы VHDL могут использоваться в описании процессов, процедур и функций.
Их состав включает:
• оператор присваивания переменной (:=);
• оператор назначения сигналу (<=);
• оператор утверждения (assert);
• условный (if);
• выбора (case);
• цикла (loop);
• пустой оператор (null);
• оператор возврата процедуры - функции (return);
• оператор ожидания (wait)
Оператор условия if позволяет описывать совокупности действий, некоторые из которых исполняются при возникновении определенных условий.
Синтаксис:
IF <логическое выражение>
ТНЕN <операторы>
ELSE <логическое выражение>
THEN <операторы>
…
END IF;
Пустой оператор null используется в операторах if или case чтобы обозначить варианты не требующие действий при определении условий
Пример:
case flag is
when true=>
Q:=null; - величина
when false
null; - оператор
end case.
Оператор case языка vhdl.
Оператор case – последовательный оператор, который по условию выполняет одну ветвь в зависимости от величины выражения селектора и имеет следующий синтаксис:
case выражение is
{when выборы =>
последовательные операторы}
…
end case;
Выражение, стоящее после case (селектор), должно принимать дискретный набор значений. Значение этого выражения сравнивается со значениями, стоящими после when (их тип должен совпадать). Выполняется последовательность действий, стоящая после первого же when, для которого было обнаружено совпадение. Если необходимо, чтобы выполнялась некоторая последовательность действий при отсутствии совпадений, то используется конструкция when others, после которой и задаётся эта последовательность. Эта конструкция должна быть последней в операторе.
Например:
type alu_func is (pass1, pass2, pass3, pass4);
variable func: alu_func;
case func is
when pass1 => result:=operand1;
when pass2 => result:=operand2;
when others => result:=0;
end case;
Если нескольким значениям селектора соответствует одна и та же последовательность действий, они могут быть перечислены после одного when. Разделителем служит вертикальная черта.
Например:
when load | add | subs =>operand:=mem_operand;