VHDL程序练习题含答案文档格式.docx

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0100"

1100110"

0101"

1101101"

0110"

1111101"

0111"

0000111"

1000"

1111111"

1001"

1101111"

ELSELEDSEG<

=5;

ENDIF;

ENDPROCESS;

ENDBEHAVIOR;

（三）在下面横线上填上合适的语句，完成数据选择器的设计。

ENTITYMUX16IS

PORT（D0,D1,D2,D3:

INSTD_LOGIC_VECTOR（15DOWNTO0）;

SEL:

INSTD_LOGIC_VECTOR（6DOWNTO0）;

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（15DOWNTO0））;

END;

ARCHITECTUREONEOFMUX16IS

WITH7SELECT

=D0WHEN"

00"

D1WHEN"

01"

D2WHEN"

10"

D3WHEN8;

（四）在下面横线上填上合适的语句，完成JK触发器的设计。

说明：

设计一个异步复位/置位JK触发器，其真值表如下：

INPUT

OUTPUT

PSET

CLR

CLK

不定

上升沿

翻转

保持

ENTITYJKFF1IS

PORT（PSET,CLR,CLK,J,K:

INSTD_LOGIC;

OUTSTD_LOGIC）;

ENDJKFF1;

ARCHITECTUREMAXPLDOFJKFF1IS

SIGNALTEMP:

STD_LOGIC;

PROCESS（PSET,CLR,CLK）

IF（PSET='

ANDCLR='

）THENTEMP<

ELSIF（PSET='

）THENNULL;

9（CLK'

EVENTANDCLK='

）THEN

10（J='

ANDK='

）THENTEMP<

=TEMP;

ELSIF（J='

=11;

END;

（五）在下面横线上填上合适的语句，完成计数器的设计。

设电路的控制端均为高电平有效，时钟端CLK,电路的预置数据输入端为4位D，计数输出端也为4位Q，带同步始能EN、异步复位CLR和预置控制LD的六进制减法计数器。

USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITYCNT6IS

PORT（EN,CLR,LD,CLK:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0））;

ENDCNT6;

ARCHITECTUREBEHAOFCNT6IS

SIGNALQTEMP:

STD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

PROCESS（CLK,CLR,LD）

BEGIN

IFCLR='

THENQTEMP<

--CLR=1清零

ELSIF（CLK'

）THEN--判断是否上升沿

IFLD='

=12;

--判断是否置位

ELSIFEN='

THEN--判断是否允许计数

IFQTEMP="

THENQTEMP<

=13;

--等于0，计数值置5

ELSEQTEMP<

=14;

--否则，计数值减1

ENDIF;

=QTEMP;

ENDBEHA;

（六）在下面横线上填上合适的语句，完成状态机的设计。

设计一个双进程状态机，状态0时如果输入”10”则转为下一状态，否则输出”1001”；

状态1时如果输入”11”则转为下一状态，否则输出”0101”；

状态2时如果输入”01”则转为下一状态，否则输出”1100”；

状态3时如果输入”00”则转为状态0，否则输出”0010”。

复位时为状态0。

ENTITYMOORE1IS

PORT（DATAIN:

INSTD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）;

CLK,RST:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0））;

ARCHITECTUREONEOFMOORE1IS

TYPEST_TYPEIS（ST0,ST1,ST2,ST3）;

--定义4个状态

SIGNALCST,NST:

ST_TYPE;

--定义两个信号（现态和次态）

SIGNALQ1:

REG:

PROCESS（CLK,RST）--主控时序进程

IFRST='

THENCST<

=15;

--异步复位为状态0

ELSIFCLK'

THEN

CST<

=16;

--现态=次态

ENDIF;

COM:

PROCESS（CST,DATAIN）

CASECSTIS

WHENST0=>

IFDATAIN="

THENNST<

=ST1;

ELSENST<

=ST0;

Q1<

WHENST1=>

11"

=ST2;

WHENST2=>

=ST3;

1100"

WHENST3=>

17;

=Q1;

（七）在下面横线上填上合适的语句，完成减法器的设计。

由两个1位的半减器组成一个1位的全减器

--1位半减器的描述

ENTITYHALF_SUBIS

PORT（A,B:

DIFF,COUT:

ENDHALF_SUB;

ARCHITECTUREARTOFHALF_SUBIS

COUT<

=18;

--借位

DIFF<

=19;

--差

--1位全减器描述

ENTITYFALF_SUBIS

PORT（A,B,CIN:

ENDFALF_SUB;

ARCHITECTUREARTOFFALF_SUBIS

COMPONENTHALF_SUB

ENDCOMPONENT;

20T0,T1,T2:

BEGIN

U1:

HALF_SUBPORTMAP（A,B,21,T1）;

U2:

HALF_SUBPORTMAP（T0,22,23,T2）;

=24;

（八）在下面横线上填上合适的语句，完成分频器的设计。

占空比为1：

2的8分频器

ENTITYCLKDIV8_1TO2IS

PORT（CLK:

CLKOUT:

OUTSTD_LOGIC）;

ENDCLKDIV8_1TO2;

ARCHITECTURETWOOFCLKDIV8_1TO2IS

SIGNALCNT:

STD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）;

SIGNALCK:

PROCESS（CLK）

IFRISING_EDGE（25）THEN

IFCNT="

THEN

CNT<

CK<

=26;

ELSECNT<

=27;

CLKOUT<

=CK;

（九）在下面横线上填上合适的语句，完成60进制减计数器的设计。

ENTITYCOUNTIS

PORT（CLK:

H,L:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）

）;

ENDCOUNT;

ARCHITECTUREBHVOFCOUNTIS

VARIABLEHH,LL:

STD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO0）;

BEGIN

IFCLK'

IFLL=0ANDHH=0THEN

HH:

LL:

ELSIFLL=0THEN

=28;

=29;

ELSE

=30;

=HH;

=LL;

（十）在下面横线上填上合适的语句，完成4-2优先编码器的设计。

ENTITYCODE4IS

PORT（A,B,C,D:

Y0,Y1:

ENDCODE4;

ARCHITECTURECODE4OFCODE4IS

SIGNALDDD:

SIGNALQ:

STD_LOGIC_VECTOR（31DOWNTO0）;

DDD<

=32;

PROCESS（DDD）

IF（DDD（0）='

）THENQ<

ELSIF（DDD

（1）='

ELSIF（DDD

（2）='

）THENQ<

ELSEQ<

33;

Y1<

=Q（0）;

Y0<

（1）;

（十一）在下面横线上填上合适的语句，完成10位二进制加法器电路的设计。

USEIEEE.STD_LOGIC_34.ALL;

ENTITYADDER1IS

PORT（A,B:

INSTD_LOGIC_VECTOR（9DOWNTO0）;

COUT:

OUTSTD_LOGIC;

SUM:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（9DOWNTO0））;

ARCHITECTUREJGOFADDER1IS

SIGNALATEMP:

STD_LOGIC_VECTOR（10DOWNTO0）;

SIGNALBTEMP:

SIGNALSUMTEMP:

STD_LOGIC_VECTOR（35DOWNTO0）;

ATEMP<

=’0’&

BTEMP<

SUMTEMP<

=36;

SUM<

=SUMTEMP（9DOWNTO0）;

=37;

ENDJG;

（十二）在下面横线上填上合适的语句，完成移位寄存器的设计。

8位的移位寄存器，具有左移一位或右移一位、并行输入和同步复位的功能。

ENTITYSHIFTERIS

PORT（DATA:

INSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;

CLK:

SHIFTLEFT，SHIFTRIGHT:

RESET:

MODE:

INSTD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）;

QOUT:

BUFFERSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0））;

ENDSHIFTER;

ARCHITECTUREARTOFSHIFTERIS

PROCESS

38（RISING_EDGE（CLK））;

--等待上升沿

IFRESET='

THENQOUT<

00000000"

--同步复位

ELSE

CASEMODEIS

WHEN"

QOUT<

=SHIFTRIGHT&

39;

--右移一位

=QOUT（6DOWNTO0）&

40;

--左移一位

=41;

--不移，并行输入

WHENOTHERS=>

NULL;

42;

ENDART;

（十三）在下面横线上填上合适的语句，完成计数器的设计。

设计一个带有异步复位和时钟使能的一位八进制加法计数器（带进位输出端）。

ENTITYCNT8IS

PORT（CLK,RST,EN:

CQ:

OUTSTD_LOGIC_VECTOR（43DOWNTO0）;

COUT:

ENDCNT8;

ARCHITECTUREBEHAVOFCNT8IS

PROCESS（CLK,RST,EN）

44CQI:

STD_LOGIC_VECTOR（2DOWNTO0）;

BEGIN

IFRST='

THENCQI:

=“000”;

45CLK'

THEN

IFEN='

IFCQI<

111"

=46;

ELSECQI:

=47;

ENDIF;

IFCQI="

THENCOUT<

ELSECOUT<

CQ<

=CQI;

ENDPROCESS;

ENDBEHAV;

（十四）在下面横线上填上合适的语句，完成序列信号发生器的设计。

已知发送信号为”10011010”，要求以由高到低的序列形式一位一位的发送，发送开始前及发送完为低电平。

ENTITYXULIEIS

PORT（RES,CLK:

ARCHITECTUREARCHOFXULIEIS

SIGNALREG:

STD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;

BEGIN

PROCESS（CLK,RES）

IF（CLK’EVENTANDCLK=’1’）THEN

IFRES=’1’THEN

=’0’;

REG<

=48;

--同步复位，并加载输入

ELSEY<

=49;

--高位输出

REG<

=50;

--左移，低位补0

（十五）在下面横线上填上合适的语句，完成数据选择器的设计。

采用元件例化的设计方法，先设计一个2选1多路选择器，再使用3个2选1多路选择器构成一个4选1多路选择器。

--2选1多路选择器的描述

ENTITYMUX21IS

PORT（A,B,SEL:

ARCHITECTUREARTOFMUX21IS

=AWHENSEL='

ELSEB;

--4选1多路选择器的描述

ENTITYMUX41IS

S1,S2:

OUTSTD_LOGIC）;

ARCHITECTUREARTOFMUX41IS

COMPONENTMUX41

PORT（A,B,SEL:

51Y1,Y2:

MUX21PORTMAP（A,B,S1,52）;

MUX21PORTMAP（C,D,52,Y2）;

MUX21PORTMAP（Y1,Y2,54,Y）;

（十六）在下面横线上填上合适的语句，完成8位奇偶校验电路的设计。

ENTITYPCIS

PORT（A:

INSTD_LOGIC_VECTOR（7DOWNTO0）;

OUTST

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