- •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.
Во многих системах к одной линии подключено несколько источников. Сигналы, значения, которых автоматически определяются исходя из состояний нескольких источников (драйверов), называют вычисляемыми сигналами (resolved). Когда одному сигналу соответствует несколько источников, то эти источники разделяют сигнал, т. е. совместно используют его.
Пример:
type tri_state_logic is (‘0’, ‘1‘, ‘Z’) ;
type tri_state_logic_evr is array (integer range <>) of tri_state_logic;
signal S1: resolved_t_s_1 tri_state_logic;
function resolved_t_s_l (values : in tri_state_logic_evr)
return tri_state_logic is
variable tsl :=’Z’;
begin
for index in values ‘range loop
if values (index) | =’Z’ then result:=values (index);
end if;
end loop;
return result;
end function resolved_t_s_l;
Последовательные 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.
Параллельные операторы это такие, каждый из которых выполняется при любом изменении сигналов, используемых в качестве его исходных данных. Результаты исполнения оператора доступны для других параллельных операторов не ранее, чем будут выполнены все операторы, инициализированные общим событием (а может быть и позже, если присутствуют выражения задержки). В языке VHDL к классу параллельных операторов относятся:
<Параллалъный оператор>: : -
<оператор процесса>
<оператор параллельного присваивания>
<параллельный вызов процедуры>
<параллельный оператор проверки>
<оператор блока>
<оператор вхождения компонента>
<оператор генерации>
Оператор процесса определен именно как составной оператор (оператор, имеющий тело, которое содержит несколько вложенных операторов) параллельного типа.
Параллельное присваивание определено в трех различных формах:
<Параллельное присваивание : : =
[ <метка>: ]<безусловное параллельное присваивание>
[ <метка>: ] <условное присваивание>
[ <метка>:] <присваивание по выбору>
Параллельные операторы проверки и вызова подпрограмм соотносятся с соответствующими последовательными операторами проверки и вызова подобно соотношению параллельного и последовательного присваивания, а именно: они имеют одинаковый синтаксис и правила выполнения, но различаются локализацией и условиями запуска к исполнению.
Оператор блока block, подобно оператору process, является составным итераторам, тело которого включает несколько операторов, но, в данном случае, параллельных. Операторы тела блока, как и другие параллельные операторы, обеспечивают возможность представления параллелизма в моделируемой системе. Эти операторы инициируются не по последовательному, а по событийному принципу, а результаты их исполнения становятся доступны другим операторам как включенным в блок, так и размещенным в других блоках или "индивидуально", только после исполнения всех операторов, инициированных одним событием.
