МПУ контрольные вопросы лабы

7. В чем особенность цифровых устройств последовательного типа?

●​ Наличие внутреннего состояния (памяти)

●​ Зависимость от времени и тактирования (Изменение состояния происходит в определенные моменты времени (например, по фронту тактового импульса))

8.Поясните назначение каждого из блоков, включенных в проект.

9.Поясните процедуру формирования тестов для элементов цифрового устройства.

10.С помощью временных диаграмм поясните принцип работы мультиплексора.

Мультипле́ксор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

11.С помощью временных диаграмм поясните принцип работы дешифратора.

12.С помощью временных диаграмм поясните принцип работы счетчика.

13.С помощью временных диаграмм поясните принцип работы

D-триггера.

запоминает состояние входа и выдаё т его на выход

14. С помощью временных диаграмм поясните принцип работы J-K-триггера.

работает так же как RS-триггер, с одним лишь исключением: при подаче логической единицы на оба входа J и K состояние выхода триггера изменяется на противоположное, то есть выполняется операция инверсии

15. С помощью временных диаграмм поясните принцип работы R-S-триггера.

сохраняет своё предыдущее состояние при неактивном состоянии обоих входов и изменяет своё состояние при подаче на один из его входов активного уровня

ЛАБ 4 1. Какие функции выполняет порт последовательной передачи данных?

●​ Последовательная передача данных бит за битом ●​ Не требует тактового сигнала (синхронизации) между устройствами

(начало и конец обозначаются стартовыми и стоповыми битами) ●​ Обеспечение базовой связи между устройствами

●​ Конфигурируемые параметры связи (скорость передачи, настраиваемые контрольные биты)

2.Опишите работу периферийного устройства UART. Пояснения сделайте

спомощью временных диаграмм.

3. Что такое пользовательский тип данных в VHDL? Как он объявляется?

Тип (type) задает инфор мационные характеристики программного элемента данных, определяет набор допустимых значений элемента, а также набор операций, которые применимы к этому элементу.

Пользовательский тип нужен для предотвращения некорректных присваиваний и упрощения читаемости (state_type вместо std_logic_vector(1 downto 0))

type color_type is (RED, GREEN, BLUE, YELLOW);

type идентификатор_типа is range значение1 (to)/(downto) значение2;

допускается создание пользовательских подтипов (subtype). Подтип представляет собой подмножество значений, взятое из родительского типа. Подтипы удобно использовать в тех случаях, когда по тем или иным причинам в VHDL проекте нужно использовать часть диапазона

subtype идентификатор is идентификатор_типа range значение1 to (downto) значение2;

Использование:

variable BUS_WIDTH : идентификатор_типа := значение; signal DATA_BUS : идентификатор_типа;

4. В какой код преобразуются данные, принятые UART?

​Пусть передаётся 1 байт данных. UART преобразует его в формат:

●​ Стартовый бит (логический 0) — сигнал "внимание, начинается передача".

●​ 8 бит данных — передаются, начиная с младшего (LSB) или старшего (MSB) бита, в зависимости от настройки.

●​ Бит четности (опционально) — для простейшей проверки ошибок.

●​ Стоповый бит(ы) (логическая 1) — сигнал "передача завершена, жду следующую".

5.Опишите назначение основных элементов отладочного набора для ПЛИС Xilinx Spartan.

6.Для чего в языке VHDL используются библиотеки?

Библиотека (library) в VHDL — это нечто вроде каталога, в котором компилятор получает недостающую информацию, используемую в разрабатываемом проекте, но отсутствующую в явном виде в самом проекте. В качестве пакета (package) компиляторы VHDL используют библиотечные файлы или модули, которые содержат объявления наиболее задействованных объектов: типов данных, компонентов, сигналов, процедур и функций и т. п. Применение пакетов позволяет подобные объекты многократно использовать в разных VHDLпроектах.

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

7.В листинге файла GPIO_demo.vhd укажите декларацию компонентов проекта. Какие функции выполняют эти компоненты?

8.Правильно ли, что компоненты, декларируемые в архитектурном теле, должны специфицироваться полностью (т.е. вместе с интерфейсом и выполняемыми функциями)? Поясните на примере программы, приведенной в Приложении 3.1.

Декларация и спецификация отделены. В архитектуре объявляются только порты. Спецификация находится в отдельном файле.

9.Сколько архитектурных тел может быть связано с одним entity? Поясните на примере программы, приведенной в Приложении 3.1.

Любое число

10.Разрешается ли специфицировать начальное значение порта?

Нет. Порт определяет интерфейс модуля, а не его внутреннее состояние. Начальное значение — это внутренняя характеристика, а порт — граница модуля.

11.Поясните назначение каждого из блоков и особенности их реализаций.

12.В какой части VHDL-кода должны быть декларированы локальные сигналы архитектурного тела? Поясните на примере программы, приведенной в Приложении 3.1.

В architecture перед первым begin

13.С помощью фрагмента программы, приведенной в Приложении 3.1, поясните работу интерфейса UART.

14.С помощью фрагмента программы, приведенной в Приложении 3.1, поясните работу устройства, выполняющего функцию избавления от дребезга контактов.