- •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.
Описание переменных и констант на языке vhdl. Литералы.
Описание констант, переменных и сигналов имеет сходную структуру. В начале строки описания указывается ключевое слово, определяющее вид описываемого объекта, затем указывается одно или несколько имен описываемых объектов и их тип. Для констант должно быть указано значение, для переменных и сигналов указание начального значения возможно, но не обязательно.
Описание константы имеет следующий синтаксис:
constant имя константы: имя типа : = значение;
Например:
constant address_length: integer:=4;
Описание переменной имеет следующий вид:
variable имя переменной: имя типа [ :=значение];
Например:
variable counter: integer:=7;
Присваивание нового значения переменной:
[метка:]имя:=значение;
Описание сигналов имеет следующий синтаксис:
signal идентификатор: тип сигнала [:=значение];
Например:
signal flagl:bit;
signal flag2:bit:='l';
Литералом задается лексический элемент, который при компиляции кодируется некоторым числовым кодом.
Библиотеки, их описание на языке vhdl.
Для облегчения процесса проектирования описание объекта моделирования и различные варианты описания его архитектуры обычно размешают в библиотеках (они организованы как отдельные файлы). Это позволяет редактировать описание одних объектов, не затрагивая файлы, в которых расположены описания других объектов. Кроме того, библиотеки могут быть использованы в различных проектах, что позволяет лучше организовать повторное использование уже разработанных объектов.
В библиотеках также могут размешаться описания констант, переменных, типов, процедур, функций, а также декларации конфигураций.
Если описание архитектуры включает объекты, размешенные в библиотеках, то непосредственно перед описанием архитектуры необходимо указать имена библиотек, которые используются. Это имеет следующий синтаксис:
library имя библиотеки…
Для того чтобы в тексте модуля каждый раз не указывать имя библиотеки часто используемого объекта, можно описать условную ссылку. Она имеет следующий синтаксис:
use имя библиотеки (identifier | all)
Если в описании указано ключевое слово all, то все объекты, содержащиеся в библиотеке, становятся непосредственно видимыми.
Пакеты, их описание на языке vhdl.
При построении полноразмерных моделей проектируемых устройств есть большое число программных объектов. Их описания приходится многократно использовать как внутри одной модели, так и в разных моделях. Механизм пакетов позволяет сгруппировать некоторые описания в единую совокупность — пакет, который далее может многократно использоваться в проектах. Пакет может использоваться как в различных частях одной модели, так и в разных моделях.
Описание пакета состоит из декларативной части и тела пакета. Описание декларативной части пакета имеет следующий синтаксис:
package имя пакета is
…
end [package] [имя пакета];
Описание тела пакета имеет следующий синтаксис:
package body name is
(элементы тела пакета)
end [package body] [name];
Описание пакета может состоять только из декларативной части. Пример такого описания:
package epu_types is
constant word_size;
positive: =16;
subtype word is: bit_vector (word_size-l downto 0);
end package epu_types;
Обращение к объекту, расположенному в пакете, имеет следующий синтаксис:
Library_name. package_name. object_name.
где: library_name — имя процедуры, package_name — имя пакета, object_name — имя объекта.