专科《硬件描述语言和数字系统设计》-试卷-答案

专科《硬件描述语⾔和数字系统设计》_试卷_答案专科《硬件描述语⾔和数字系统设计》⼀、（共36题,共150分）1. reg类型的数组通常⽤于描述存储器，reg [15: 0] MEM [0:1023];定义存储器字的位数为（2分）A.1024B.16C.16384D.1040.标准答案：B2. 下列关于同步有限状态机的描述错误的是（）（2分）A.状态变化只能发⽣在同⼀个时钟跳变沿；B.状态是否变化要根据输⼊信号，只要输⼊条件满⾜，就会⽴刻转⼊到下⼀个状态。

C.在时钟上升沿，根据输⼊信号的变化，确定电路状态D.利⽤同步状态机可以设计出极其复杂灵活的数字逻辑电路系统.标准答案：B3. 关于如下描述，正确的说法是( ) （2分）A.这种描述是错误的B.该电路不可综合C.该电路不可综合，但⽣成的不是纯组合逻辑D.以上说法都不对.标准答案：D4. 下列关于流⽔线的描述错误的是( ) （2分）A.流⽔线设计就是将组合逻辑系统地分割，并在各个部分（分级）之间插⼊寄存器，并暂存中间数据的⽅法；B.设计流⽔线⽬的是提⾼数据吞吐率C.流⽔线缩短了在⼀个时钟周期内给的那个信号必须通过的通路长度，从⽽可以提⾼时钟频率D.增加流⽔线长度可以节省更多延迟，流⽔线越长，⾸次延迟越⼤，系统频率就会降低。

.标准答案：D5. 以下关于Top-Down的设计⽅法不正确的描述是( ) （2分）A.Top-Down的设计⽅法⾸先从系统设计⼊⼿；B.Top-Down设计中的系统总体仿真与所选⼯艺有关C.Top-Down的设计⽅法从顶层进⾏功能划分和结构设计D.⾃顶向下的设计⽅法可以早期发现结构上的错误.标准答案：B6. 在verilog中，下列哪些操作⼀定是单bit？（）（2分）A.==B.^C.>D.&&.标准答案：A,B,C,D7. 下⾯哪些是verilog的关键字（）（2分）A.inputB.assignC.writeD.module.标准答案：A,B,D8. 全球主要的FPGA⼚家有（）（2分）A.XilinxB.AlteraC.Broadcom/doc/1830848533687e21ae45a947.html ttice.标准答案：A,B,D9. ⼤规模数字逻辑设计原则，正确的说法有（）（2分）A.异步设计原则B.组合时序电路分开原则C.⾯向RTL的原则D.先电路后代码的原则.标准答案：B,C10. 下⾯有关SRAM,DRAM的叙述，正确的有（）（2分）A.DRAM存储单元的结构⽐SRAM简单B.DRAM⽐SRAM成本⾼C.DRAM⽐SRAM速度快D.DRAM要刷新，SRAM不刷新.标准答案：A,D11. 阻塞赋值与⾮阻塞赋值的差别及其各⾃的使⽤环境。

教材：《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》候伯亨 顾新西安电子科技大学 参考书：《EDA与数字系统设计》李国丽等机械工业出版社十、具有四种信号灯的交通灯控制器1、设计要求设计一个只有四种信号灯的交通灯控制器。

设计要求是：由一条主干道和—条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄、左拐允许四盏信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外，左拐灯亮允许车辆向左拐弯。

信号灯变换次序为：主支干道交替允许通行，主干道每次放行40s，亮5s红灯让行驶中的车辆有时间停到禁行线外，左拐放行15s，克5s红灯；支干道放行30s，亮5s黄灯，左拐放行15s，亮5s红灯……。

各计时电路为倒计时显示。

其系统框图如图7-1所示。

图10-1 具有四种信号灯的交通灯控制器系统框图2、设计提示此设计问题可分成定时模块、主控电路、译码驱动电路和扫描显示几部分。

定时模块中设置40s、30s、15s、5s计时电路，倒计时可以用减法计数器实现。

状态表如表10-1所示。

表10-1 状态表由于主干道和支干道红灯亮的时间分别为55s和65s，所以，还要设置55s、65s倒计时显示电路。

主控电路和译码显示电路的设计，这里状态数为8个，要用3个JK触发器才能完成主控时序部分的设计。

设置主干道红灯显示信号为LAl，黄灯显示信号为LA2，绿灯信号LA3；左拐灯信号LA4，支干道红灯显示信号LB1，黄灯显示信号LB2，绿灯信号LB3，左拐灯信号LB4。

设置系统使能信号为EN，时钟信号为clk 。

硬件系统示意图如图10-2所示。

图10-2 具有四种信号灯的交通灯控制器硬件系统示意图。

番茄花园一、 填空题（ 分 每空格 分）、一个完整的 语言程序通常包含 实体（ ） ， 构造体（ ）， 配置（ ）， 包集合（ ）和 库（ ） 各部分。

、在一个实体的端口方向说明时，输入使用 表示，那么构造体内部不能再使用的输出是用 表示；双向端口是用 表示；构造体内部可再次使用的输出是用 表示；、一个构造体可以使用几个子结构，即相对比较独立的几个模块来构成。

语言可以有以下 种形式的子结构描述语句： 语句结构； 语句结构和 结构。

、 的客体，或称数据对象包括了常数、 变量 和 信号 。

、请列出三个 语言的数据类型，如实数、位等。

位矢量 ， 字符 ， 布尔量 。

、设 为 为 为 为 的运算结果是“ ， 的运算结果是“ 。

、构造体的描述方式包括三种，分别是 寄存器传输（ ）描述方法或称数据流 ； 构造体的结构描述方式 和 构造体的行为描述方式 。

、传统的系统硬件设计方法是采用自上而下（ ）的设计方法，利用硬件描述语言（ ）的硬件电路设计方法采用自下而上（ ）的设计方法。

（× ）传统的系统硬件设计方法是采用自下而上（ ）的设计方法，利用硬件描述语言番茄花园（ ）的硬件电路设计方法采用自上而下（ ）的设计方法、 可以采用层次化的设计，一个高层的结构体中可以调用低层的实体 （√ ）、一个 程序中仅能使用一个进程（ ）语句。

（ × ） 可以使用多个进程语句。

、 语言的预算操作包括了逻辑运算符、关系运算符、乘法运算符等，它们三者的优先级是相同的。

（ × ） 逻辑运算符 关系运算符 乘法运算、试举出两种可编程逻辑器件 、 。

、 程序的基本结构包括 库 、 程序包 、 实体和 结构体 。

、 标识符合法吗？ 不合法 。

标识符合法吗？ 不合法 。

标识符合法吗？ 不合法 。

、信号的代入通常用 ，变量用 。

、表示‘ ’‘ ’；两值逻辑的数据类型是 （位） ，表示‘ ’‘ ’‘ 等九值逻辑的数据类型是 （标准逻辑），表示空操作的数据类型是 。

2023年EDA技术与VHDL第二版（潘松著）课后习题答案下载EDA技术与VHDL第二版（潘松著）课后答案下载第1章 EDA技术概述1.1 EDA技术及其发展1.1.1 EDA技术的发展1.1.2 EDA技术的涵义1.1.3 EDA技术的基本特征1.2 EDA技术的主要内容及主要的EDA厂商1.2.1 EDA技术的主要内容1.2.2 主要EDA厂商概述1.3 EDA技术实现目标1.3.1 超大规模可编程逻辑器件1.3.2 半定制或全定制ASIC1.3.3 混合ASIC1.4 EDA技术应用1.4.1 EDA技术应用形式1.4.2 EDA技术应用场合1.5 EDA技术的发展趋势1.5.1 可编程器件的发展趋势1.5.2 软件开发工具的发展趋势1.5.3 输入方式的发展趋势__小结思考题和习题第2章大规模可编程逻辑器件2.1 可编程逻辑器件概述2.1.1 PLD的'发展进程2.1.2 PLD的种类及分类方法2.2 简单可编程逻辑器件2.2.1 PLD电路的表示方法及有关符号 2.2.2 PROM基本结构2.2.3 PLA基本结构2.2.4 PAL基本结构2.2.5 GAL基本结构2.3 复杂可编程逻辑器件2.3.1 CPLD基本结构2.3.2 Altera公司器件2.4 现场可编程逻辑器件2.4.1 FPGA整体结构2.4.2 Xilinx公司FPGA器件2.5 在系统可编程逻辑器件2.5.1 ispLSl/pLSl的结构2.5.2 Lattice公司ispLSI系列器件 2.6 FPGA和CPLD的开发应用2.6.1 CPLD和FPGA的编程与配置2.6.2 FPGA和CPLD的性能比较2.6.3 FPGA和CPLD的应用选择__小结思考题和习题第3章 EDA设计流程与开发3.1 EDA设计流程3.1.1 设计输入3.1.2 综合3.1.3 适配3.1.4 时序仿真与功能仿真3.1.5 编程下载3.1.6 硬件测试3.2 ASIC及其设计流程3.2.1 ASIC设计方法3.2.2 一般的ASIC设计流程3.3 可编程逻辑器件的开发环境 3.4 硬件描述语言3.5 IP核__小结思考题和习题第4章硬件描述语言VHDL4.1 VHDL概述4.1.1 VHDL的发展历程4.1.2 VHDL的特点4.2 VHDL程序基本结构4.2.1 实体4.2.2 结构体4.2.3 库4.2.4 程序包4.2.5 配置4.3 VHDL基本要素4.3.1 文字规则4.3.2 数据对象4.3.3 数据类型4.3.4 运算操作符4.3.5 VHDL结构体描述方式 4.4 VHDL顺序语句4.4.1 赋值语句4.4.2 IF语句4.4.3 等待和断言语句4.4.4 cASE语句4.4.5 LOOP语句4.4.6 RETIARN语句4.4.7 过程调用语句4.4.8 REPORT语句4.5 VHDL并行语句4.5.1 进程语句4.5.2 块语句4.5.3 并行信号代人语句4.5.4 并行过程调用语句4.5.5 并行断言语句4.5.6 参数传递语句4.5.7 元件例化语句__小结思考题和习题第5章 QuartusⅡ软件及其应用5.1 基本设计流程5.1.1 建立工作库文件夹和编辑设计文件 5.1.2 创建工程5.1.3 编译前设计5.1.4 全程编译5.1.5 时序仿真5.1.6 应用RTL电路图观察器5.2 引脚设置和下载5.2.1 引脚锁定5.2.2 配置文件下载5.2.3 AS模式编程配置器件5.2.4 JTAG间接模式编程配置器件5.2.5 USBBlaster编程配置器件使用方法 __小结思考题和习题第6章 VHDL应用实例6.1 组合逻辑电路设计6.1.1 基本门电路设计6.1.2 译码器设计6.1.3 数据选择器设计6.1.4 三态门设计6.1.5 编码器设计6.1.6 数值比较器设计6.2 时序逻辑电路设计6.2.1 时钟信号和复位信号6.2.2 触发器设计6.2.3 寄存器和移位寄存器设计6.2.4 计数器设计6.2.5 存储器设计6.3 综合实例——数字秒表的设计__小结思考题和习题第7章状态机设计7.1 一般有限状态机7.1.1 数据类型定义语句7.1.2 为什么要使用状态机 7.1.3 一般有限状态机的设计 7.2 Moore型有限状态机设计 7.2.1 多进程有限状态机7.2.2 单进程有限状态机7.3 Mealy型有限状态机7.4 状态编码7.4.1 状态位直接输出型编码 7.4.2 顺序编码7.4.3 一位热码编码7.5 状态机处理__小结思考题和习题第8章 EDlA实验开发系统8.1 GW48型实验开发系统原理与应用8.1.1 系统性能及使用注意事项8.1.2 GW48系统主板结构与使用方法8.2 实验电路结构图8.2.1 实验电路信号资源符号图说明8.2.2 各实验电路结构图特点与适用范围简述8.3 GW48CK/GK/EK/PK2系统信号名与芯片引脚对照表 __小结思考题和习题第9章 EnA技术实验实验一：全加器的设计实验二：4位加减法器的设计实验三：基本D触发器的设计实验四：同步清零计数器的设计实验五：基本移位寄存器的设计串人/串出移位寄存器实验六：同步预置数串行输出移位寄存器的设计实验七：半整数分频器的设计实验八：音乐发生器的设计实验九：交通灯控制器的设计实验十：数字时钟的设计EDA技术与VHDL第二版（潘松著）：内容简介《EDA技术与VHDL》主要内容有Altera公司可编程器件及器件的选用、QuartusⅡ开发工具的使用;VHDL硬件描述语言及丰富的数字电路和电子数字系统EDA设计实例。

硬件语言设计-- 学士华科22年期末考试题库及答案一、选择题1. 以下哪个不是硬件描述语言？A. VerilogB. VHDLC. C++D. Python答案：C2. 在Verilog中，模块的端口定义部分用关键字`_____`开头。

A. `module`B. `input`C. `output`D. `port`答案：B3. 在VHDL中，过程声明用关键字`_____`开头。

A. `function`B. `procedure`C. `process`D. `task`答案：B4. 下面哪个是硬件描述语言的主要优点？A. 可编程性B. 可移植性C. 可验证性D. 高性能答案：C5. 在Verilog中，如果想要在一个 always 块中同时检测多个条件，可以使用_____关键字。

A. ifB. caseC. forD. parallel答案：B二、填空题1. 在Verilog中，定义一个32位的寄存器可以用关键字`_____`。

答案：`reg [31:0]`2. 在VHDL中，一个实体声明的基本格式为：`_____ entity entity_name is`。

答案：`architecture`3. 在Verilog中，`always @(_____) begin` 用于组合逻辑描述。

答案：`posedge clk or negedge reset`4. 在VHDL中，要为一个信号分配一个值，可以使用_____语句。

答案：`<=`5. _____是一种常用的硬件描述语言，它具有较高的抽象层次，可以描述复杂的数字电路系统。

答案：Verilog三、简答题1. 请简述Verilog和VHDL的主要区别。

答案：Verilog和VHDL都是硬件描述语言，用于描述数字电路系统。

主要区别包括：- 语法结构：Verilog的语法结构类似于C语言，而VHDL的语法结构类似于汇编语言。

- 抽象层次：Verilog的抽象层次较高，可以描述较为复杂的电路系统；VHDL的抽象层次较低，更适合描述硬件细节。

适用专业：一、选择题(每小题2分，共50分)1、下列( )不属于北桥芯片管理的范围之列。

A、处理器B、内存C、AGP接口D、USB接口2、在开机启动时，如果想要进入BIOS设置，应立刻按下( )键，就可以进入BIOS设定界面。

A. CtrlB. DelC.AltD.Enter3、贴片电阻更换时应做到( )A、大小、颜色相同B、阻值、大小相同C、阻值相同D、大小相同4、CPU供电电路主要是由( )组成A.电源管理芯片，电感，电容B.电源管理芯片，场管，电容C.场管，电容，电感D.电源管理芯片，电感，场管，电容5、下列关系不正确的是( )A、I=U/RB、R＝U/IC、U＝R/ID、U=IR6、已知交流电的周期为0.02秒，交流电的周期是( )A、0.02HzB、20HzC、50HzD、100Hz7、关于电阻下列说法正确的是( )A、标有“3Ω8”的电阻表示该电阻的阻值是38Ω。

B、标有“653”的电阻表示该电阻的阻值为653Ω。

C、标有“000”的电阻表示该电阻是保险电阻，阻值为0，但不能用导线替换。

D、标有“4K7”的电阻表示该电阻重约4.7Kg8、三极管分为发射极、集电极、基极，其中基极用字母( )表示A、CB、EC、BD、D9、下列表示内存故障的诊断卡代码是( )A、00B、FFC、C1D、C010、下列哪个不是硬件最小系统法所必需的硬件( )A、主板B、鼠标C、内存D、显示器11、ATX电源中橙色线的电压是( )A、3.3VB、5VC、12VD、0V12、在拆装微机前，应该先( )A、洗手B、接通电源C、释放掉手上的静电D、将电烙铁预热13、CPU超频后进入系统经常死机，可以尝试( )进行解决A、重装系统B、格式化硬盘C、更换大功率的电源D、增加CPU散热条件14、现在主板上的内存插槽一般都有2个以上，如果不能插满，则一般优先插在靠近( )的插槽中。

A.CPUB.显卡C.声卡D.网卡15、220V供电经过液晶显示器的电源板整流桥后，电压（）A、低于220VB、高于220VC、等于220VD、小于或等于220V16、以下哪个芯片不是常用的电源管理芯片( )A、HIP6301B、HIP6502C、RT9222D、ITE871217、实时时钟晶振的频率为( )A、14.138MHzB、14.318MHzC、32.768MHzD、32.678MHz18、下列哪一个不是系统时钟电路易损坏的元器件( )A、系统时钟芯片B、系统时钟晶振C、晶振旁的谐振电容D、灯管19、分区表结束的标志是( )A、55BBB、55AAC、66AAD、66BB20、硬盘跳线一般有三种设置，其中( )表示从盘A、MainB、SlaveC、Cable SelectD、Master21、显示器电源板部分易损元器件不包括( )A、电容B、保险电阻C、贴片电阻D、整流桥22、更换晶振旁边的谐振电容需要更换( )A、体积一致B、大小一致C、大小、颜色、体积一致的电容D、颜色一致23、下列哪个不是更换高压板时需要找到的三种线之一（）A、供电线B、接地线C、信号线D、电压反馈信号线24、CPU供电电压范围在( )A、2-3.3VB、0.8375-1.6VC、5-6VD、6-12V25、对主板进行供电是由( )完成的A、供电电路B、时钟电路C、复位电路D、开关电路(每空1分，共15分)1、主板按结构分可分为：AT主板，，ATX主板，NLX主板2、CPU座旁的电容电路称为3、硬盘磁头组件包括：，传动手臂，磁头4、高压板的三大工作条件：供电，，5、标注102的电阻阻值为6、如果在开机后提示“CMOS Battery State Low”，有时可以启动，使用一段时间后死机，这种现象大多数是引起的。

硬件工程师面试题集（DSP，嵌入式系统，电子线路，通讯，微电子，半导体）1、下面是一些基本的数字电路知识问题，请简要回答之。

(1) 什么是Setup和Hold 时间？答：Setup/Hold Time 用于测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。

建立时间(Setup Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据能够保持稳定不变的时间。

输入数据信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T 时间到达芯片，这个T就是建立时间通常所说的SetupTime。

如不满足Setup Time，这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿到来时，数据才能被打入触发器。

保持时间(Hold Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据保持稳定不变的时间。

如果Hold Time 不够，数据同样不能被打入触发器。

(2) 什么是竞争与冒险现象？怎样判断？如何消除？答：在组合逻辑电路中，由于门电路的输入信号经过的通路不尽相同，所产生的延时也就会不同，从而导致到达该门的时间不一致，我们把这种现象叫做竞争。

由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲或毛刺的现象叫冒险。

如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。

解决方法：一是添加布尔式的消去项，二是在芯片外部加电容。

(3) 请画出用D 触发器实现2 倍分频的逻辑电路答：把D 触发器的输出端加非门接到D 端即可，如下图所示：(4) 什么是"线与"逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体要求？答：线与逻辑是两个或多个输出信号相连可以实现与的功能。

在硬件上，要用OC 门来实现(漏极或者集电极开路)，为了防止因灌电流过大而烧坏OC 门,应在OC 门输出端接一上拉电阻(线或则是下拉电阻)。

(5) 什么是同步逻辑和异步逻辑？同步电路与异步电路有何区别？答：同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。

异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系.电路设计可分类为同步电路设计和异步电路设计。

数字系统设计hdl课后答案【篇一：数字系统设计与verilog hdl】ss=txt>（复习）eda（electronic design automation）就是以计算机为工作平台，以eda软件工具为开发环境，以pld器件或者asic专用集成电路为目标器件设计实现电路系统的一种技术。

1．电子cad（computer aided design）2．电子cae（computer aided engineering）3．eda（electronic design automation）eda技术及其发展p2eda技术的应用范畴1.3 数字系统设计的流程基于fpga/cpld的数字系统设计流程1. 原理图输入(schematic diagrams )2、硬件描述语言 (hdl文本输入)设计输入硬件描述语言与软件编程语言有本质的区别综合（synthesis）将较高层次的设计描述自动转化为较低层次描述的过程◆行为综合：从算法表示、行为描述转换到寄存器传输级（rtl）◆逻辑综合：rtl级描述转换到逻辑门级（包括触发器）◆版图综合或结构综合：从逻辑门表示转换到版图表示，或转换到pld器件的配置网表表示综合器是能自动实现上述转换的软件工具，是能将原理图或hdl语言描述的电路功能转化为具体电路网表的工具适配适配器也称为结构综合器，它的功能是将由综合器产生的网表文件配置于指定的目标器件中，并产生最终的可下载文件对cpld器件而言，产生熔丝图文件，即jedec文件；对fpga器件则产生bitstream位流数据文件p8仿真（simulation）功能仿真（function simulation）时序仿真（timing simulation）仿真是对所设计电路的功能的验证p9编程（program）把适配后生成的编程文件装入到pld器件中的过程，或称为下载。

通常将对基于eeprom工艺的非易失结构pld器件的下载称为编程（program），将基于sram工艺结构的pld器件的下载称为配置（configure）。

计算机硬件知识习题集及答案一、硬件系统与组成1．完整的计算机系统由____组成。

（A）硬件系统（B）系统软件（C）软件系统（D）操作系统2．构成计算机的电子和机械的物理实体称为______。

（A）主机（B）外部设备（C）计算机系统（D）计算机硬件系统3．完整的计算机硬件系统一般包括_______。

（A）外部设备（B）存贮器（C）中央处理器（D）主机4 裸机是指不带外部设备的主机，下列关于计算机硬件组成的说法中，_____是正确的。

（A）主机和外设（B）运算器、控制器和I/O设备（C）CPU和I/O设备（D）运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5 微型计算机通常是由______等几部分组成。

（A）运算器（B）控制器（C）存储器（D）输入输出设备6 计算机系统是由CPU、存储器、输入设备组成。

计算机硬件一般包括_____和外部设备。

（A）运算器和控制器（B）存储器（C）主机（D）中央处理器7 一个计算机系统的硬件一般是由______这几部分构成的。

（A）CPU、键盘、鼠标和显示器（B）运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备（C）主机、显示器、打印机和电源（D）主机、显示器和键盘8 下列设备中属于硬件的有_____。

（A）WPS、UCDOS、Windows （B）CPU、RAM（C）存储器、打印机（D）键盘和显示器9 下面_____组设备包括：输入设备、输出设备和存储设备。

（A）显示器、CPU和ROM （B）磁盘、鼠标和键盘（C）鼠标、绘图仪和光盘（D）磁带、打印机和调制解调器10 一台完整的计算机由运算器、_____、存储器、输入设备、输出设备等部件构成。

（A）显示器（B）键盘（C）控制器（D）磁盘11 微型机系统是由CPU、内存处理器和输入输出设备组成的。

错12 主存储器和CPU均包含于处理器单元中。

错13 根据传递信息的种类不同，系统总线可分为地址总线、控制总线和数据总线。

对答案：1 AC 2 D 3 AD 4 AD 5 ABCD 6 C 7 B 8 BCD 9 C 10 C 11 F 12 F 13 T二、硬件性能指标1 电子计算机的性能可以用很多指标来衡量，除了用其运算速度、字长等主要指标以外，还可以用下列____来表示。