VHDL语言快速入门必读

一·1.数据类型BIT与STD_LOGIC有什么区别。

BIT类型的取值只能是0或1，没有不定状态X，也没有高阻态。

STD_LOGIC类型可以有9种不同的值，包括U-初始值，X-不定，0-0，1-1，Z-高阻态，W-弱信号不定，L-弱信号0，H弱信号1.‘—’不可能情况。

2.信号和变量的异同。

信号是全局量，只要在结构体中已经定义，就可以在结构体中的所有地方使用，信号的赋值符号是”<=”,信号带入时可以附加延时，信号实际带入过程和带入语句的处理时分开进行的。

变量是局部量，只能在进程，子程序内部定义和使用，变量的赋值符号是“：=”，变量的赋值是立即执行的，不能附加延时。

3.VHDL语言的基本顺序语句和并行语句有哪些？

双性语句：信号带入语句

顺序语句：WHAT语句，断言语句，变量赋值语句，IF语句，CASE语句，LOOP语句，NEXT语句，EXIT语句，过程调用语句，NULL语句。

并行语句：进程（PROCESS）语句，条件带入语句，选择信号带入语句，并发过程调用语句，块语句。

4.用VHDL语言进行硬件设计的流程是什么？

1.分析实际的需求2确定芯片的功能3.用VHDL 语言描述改元件4.编译，如果有错误修改后再编译直至编译通过。5.仿真，如果仿真不符合设计要求，修改程序直至仿真通过。6.测试7.综合，8.下载到实际的芯片上。

5.基本的硬件描述语言的种类有哪些？

美国国防部开发的VHDL。

Verilog公司开发的Verilog-HDL.

日本电子工业振兴协会开发的UDL/I语言。

6.VHDL语言中包含的库的种类有哪些？库：是经编译后的数据的集合，它存放包集合定义，实体定义，构造体定义，和配置定义。库的种类：1.IEEE库，2.STD库，3.面向ASIC 的库，4.WORK库，5.用户定义库

7.IEEE库中所包含的基本类型转换函数有

1.包含程序所用的库

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

2.实体声明

ENTITY fp IS

PORT（);

END ENTITY fp;

3.结构体，具体功能的实现

ARCHITECTURE a OF fp IS

BEGIN

END ARCHITECTURE a;

9.VHDL的程序子结构有哪些？

进程（PROCESS）顺序语句,块（BLOCK）并行语句，过程（PROCEDURE）顺序语句，函数（顺序语句）。

10.简述when-else和if-else的区别？

If-else是顺序语句所以只能在进程内部使用，可以没有else语句，可以进行嵌套。有自身值带入的描述，能组成锁存电路。

When-else是并行语句，在结构体内使用，必须要有else语句，不能进行嵌套，没有自身值带入的描述，不能组成锁存电路。

11.什么是ASIC，ASIC的特点是什么？ASIC是Application Specific Integrated Circuit 的英文缩写，在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。

ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

12.逻辑电平有哪些？

逻辑电平：有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL；RS232、RS422、LVDS等。

·其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类：5V系列（5V TTL和5V CMOS）、3.3V 系列，2.5V系列和1.8V系列。

·5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。

13.TTL电平和CMOS电平可以互联吗？

数字电路中TTL电平是个电压范围，规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。

CMOS电平在不同的电路中是0v-5v或者0v-12v。所以可以用CMOS电平驱动TTL电平器件，但是TTL 电平驱动CMOS电平器件时须加上拉电阻。

二·用VHDL语言描述给定电路，或写出给定电路的功能或输出。

三．程序改错。

四．注释程序。

五．程序同功能语句替换。

六．元件例化连接器件。

程序例子：

IF语句：（1）IF(sel=’0’)THEN

y<=’1’；

END IF;

（2）IF (sel=’0’)THEN

y<=’0’；

ELSE

y<=’1’；

END IF;

（3）IF(sel=”00”)THEN

y<=”01”；

ELSIF(sel=”01”)THEN

y<=”10”

……

ELSE

y<=”11；

END IF;

CASE语句：CASE sel IS

WHEN “00”=>y<=”00”;

WHEN “01”=>y<=”10”;

WHEN “11”=>y<=”11”;

END CASE;

FOR语句：FOR i IN 0 TO 7 LOOP

tmp:=tmpXORa(i);

END LOOP; WHILE语句：WHILE(i<8)LOOP

tmp:=tmpXORa(i);

i:=i+1;

END LOOP;

WHEN-ELSE语句(类似if-else)：

q<=i0 WHEN sel=”00” ELSE

i1WHEN sel=”01” ELSE

i2WHEN sel=”10” ELSE

i3 WHEN sel=”11” ELSE

‘X’;

WITH-SELECT语句：（类似CASE语句）

WITH sel SELECT

q<=i0 WHEN “00” ,

i1 WHEN “01” ,

i2 WHEN “10” ,

i3 WHEN “11” ,

‘X’WHEN OTHERS ;