电子科技大学2013年EDA作业详解

"该资源是2013年电子科技大学的一份EDA作业，包含了14道与电子设计自动化（EDA）相关的题目，主要涉及VHDL语言和基于PLD（可编程逻辑器件）的设计流程。作业中未提供答案，适合学生自我测试或复习使用。" 在电子设计自动化（EDA）领域，这份作业涵盖了多个关键知识点： 1. **CPLD与FPGA的区别**：CPLD（Complex Programmable Logic Device）通常具有固定的逻辑块和较少的I/O引脚，适用于简单、固定功能的逻辑设计；而FPGA（Field-Programmable Gate Array）拥有更多的可配置逻辑单元和灵活的布线资源，适合复杂、高性能的并行处理应用。 2. **VHDL的基本结构**：VHDL中最基础的结构包括实体（Entity）、架构（Architecture）和包（Package）。实体定义了硬件模块的接口，架构描述了内部实现，包则用于封装常量、类型和函数等。 3. **VHDL中的端口方向**：inout、out和buffer端口。inout允许双向数据传输，out只负责输出，而buffer是一种特殊形式的out，用于驱动外部电路，但同时可以读取其状态。 4. **VHDL的3种数据对象**：信号（Signal）、变量（Variable）和常量（Constant）。信号用于描述系统内部数据的延迟传递，变量用于临时存储计算过程中的中间值，常量则表示不可更改的值。 5. **基于PLD的EDA设计流程**：一般包括设计输入（VHDL/Verilog代码编写）、综合（将高级语言转换为门级网表）、仿真（验证设计功能是否正确）、布局与布线（分配物理资源并连接电路）和下载/配置（将设计烧录到目标器件）。 6. **std_logic_vector的加法操作**：在VHDL中，std_logic_vector是无符号数值，不能直接执行算术运算。要进行加法，需要先进行类型转换，例如使用IEEE库中的numeric_std包中的函数转换为unsigned类型后再进行运算。 7. **计数器程序修正**：在给出的模16计数器程序中，可能存在的错误是未考虑计数溢出的情况。应增加一个条件来使计数器在达到最大值后重置。例如，增加一个判断count是否等于15（即二进制的1111），如果是，则在下一个时钟上升沿将其重置为0。 8. **VHDL程序的计算结果**：程序将A和B的中间两位异或后赋值给C的前两位，A的第三位与非运算后的结果与'1'异或后赋值给C的第三、四位。因此，当A="0011"，B="1001"时，C的输出为"11111111"。这里C(7 downto 4)被默认赋值为全1，因为没有对应的赋值语句。 以上内容深入介绍了EDA作业中的关键概念，涉及了VHDL语言的语法、PLD设计流程以及逻辑运算的应用，有助于学习者理解和掌握EDA的基本原理与实践。