数字系统设计与PLD应用答案
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A B
C(余)
D(商)
(1)算法模型
(2)数据处理单元(框图)
A B CR
2.17、
流水线操作结构：T S1=18*100+(256-1)*100=2.73*104(ns) 顺序算法结构：T S2=256*18*100=4.608*105(ns) 显然流水线操作时间短。
（若系统输入数据流的待处理数据元素为m 个，每一元素运算共计L 段，每段历经时间为Δ，则流水线操作算法结构共需运算时间为：
T=L ·Δ+(m-1) Δ
而顺序算法（或并行算法）结构所需运行时间为：m ·L ·Δ） 2.30、
(1).DFF 状态编码
A —000
B —001
C —010
D —011
E —100
001101100
010---X
Q 1Q 0Q 201
00110110
0100
---
X
Q 1Q 0Q 201
00
1101
100
00-
--Q 1Q 0Q 201
D 2
D 1
D 0
Z
Z
输出：
X
SETOU
DOUT COUT BOUT AOUT Q
Q Q Q
Q Q
Q
Q Q
Q
Q Q Q Q Q 0
1
2
1
2
1
2
1
2
12
=====（2）“一对一”状态分配
Q Q Q Q Q
E D C B A 4
3
2
1
-----
次态表：
激励方程：
X
Z X
Z Z
X
X Z Q
Q D Q D Q
Q D Q
D Q Q Q
D 4
3
4
1
3
2
1
2
1
42
+==+==++=输出：X SETOU DOUT COUT BOUT AOUT Q Q Q Q Q
4
3
2
1
=====
3.2、试给出一位全减器的算法描述和数据流描述
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL; ENTITY full_sub IS
PORT(x, y,bi : IN Std_Logic;
d,bo : OUT Std_Logic); END full_sub; 算法描述：
ARICHITECTURE alg_fs OF full_sub IS BIGIN
PROCESS(x,y,bi) BEGIN
IF (x=‘0’ AND y=‘0’ AND bi=‘0’ OR x=‘1’ AND y=‘0’
AND bi=‘1’ OR x=‘1’ AND y=‘1’ AND bi=‘0’ ) THEN
bo<=‘0'; d<=‘0’;
ELSIF (x=‘1’ AND y=‘0’ AND bi=‘0’ ) THEN
bo<=‘0'; d<=‘1’;
ELSIF (x=‘0’ AND y=‘1’ AND bi=‘1’ ) THEN
bo<=‘1'; d<=‘0’;
ELSE
bo<=‘1'; d<=‘1’;
END IF;
END PROCESS c1;
END alg_fs;
数据流描述：（d=x⊕y⊕bi bo=x’y+x’bi+ybi）ARICHITECTURE dataflow_fs OF full_sub IS
BEGIN
d<=x XOR y XOR bi;
bo<=(NOT x AND y) OR (NOT x AND bi)
OR (y AND bi);
END dataflow_ha;
3.4、
(1).十进制-BCD码编码器，输入、输出均为低电平有效。LIBRARY IEEE;
USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL;
ENTITY encoder IS
PORT(a : IN Std_Logic_Vector(9 DOWNTO 0)
b : OUT Std_Logic_Vector(3 DOWNTO 0));
END encoder;
ARCHITECTURE beh_encoder OF encoder IS
BEGIN
WITH a SELECT
b<= “0110” WHEN “0111111111”,
“0111” WHEN “1011111111”,
“1000” WHEN “1101111111”,
“1001” WHEN “1110111111”,
“1010” WHEN “1111011111”,
“1011” WHEN “1111101111”,
“1100” WHEN “1111110111”,
“1101” WHEN “1111111011”,
“1110” WHEN “1111111101”,
“1111” WHEN “1111111110”,
“0000” WHEN OTHERS;
END beh_encoder;
补充：优先编码器