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一.填空（15分） 1. CPLD的基本结构看成由可编程逻辑宏单元、可编程I/O控制模块和可编程 内部连线等三部分组成。（2分） 2．VHDL基本结构为. USE定义区，.PACKAGE定义区， ENTITY定义区ARCHITECTURE定义区 ，和CONFIGURATION定义区。 3．结构体的描述方式: Structure描述、Date Flow描述、Behavior Process描述。 4．FPGA由 可编程逻辑块（CLB）、 可编程互连单元（I/O）和可编程互连三种可编程电路和一个SRAM结构的配置存储单元组成。（3分） 5．CPLD中的逻辑单元是大单元，适合逻辑型系统 系统；FPGA的逻辑单元是小单元，适合数据型系统系统。（3分） 6．CPLD的内部连线为连续式布线互连结构，任意一对输入、输出端之间的延时是固定 ；FPGA的内部连线为分段式布线互连结构，各功能单元间的延时不定。 7．硬件描述语言HDL给数字系统的设计带来了更新的设计方法和理念，产生了目前最常用的自顶向下的设计方法。 8．CPLD是基于 乘积项 的可编程结构，即由可编程的与阵列和固定的或阵列来完成功能。而FPGA采用查找表LUT结构的可编程结构。 9．下列标准数据类型各值的含义：‘0’_强0__、‘1’ _强1_、 ‘Z’ 高阻态 、 ‘L’ _弱0__、 ‘H’ __弱1__、 ‘－’ _忽略___。 10．VHDL实体部分的端口模式用来说明信号的流动方向，共有四种类型： IN 、OUT 、 BUFFER 、 INOUT 。 二、简述（15分） 什么是在系统可编程技术？它有什么特点？ 答：在系统可编程技术是指不需要使用编程器，只需要通过计算机接口和编程电缆，直接在用户自己设计的目标系统中或线路板上，为重新构造设计逻辑而对器件惊醒编程或反复编程的能力。 在系统编程技术的基本特征是在器件安装到系统板上后，不需要将器件从线路板上卸下，可对器件进行直接配置，并可改变器件内的设计逻辑，满足原有的PCB布局要求。 2．设计时怎样选择CPLD和FPGA芯片？ 答：从以下几个方面进行选择： 1．逻辑单元 CPLD中的逻辑单元是大单元，通常其变量数约20～28个。FPGA逻辑单元是小单元，其输入变量数通常只有几个， 2．内部互连资源与连线结构 FPGA单元小、互连关系复杂，所以使用的互连方式较多。CPLD不采用分段互连方式，它使用的是集总总线。 3．编程工艺 CPLD属于只读（ROM）型编程，可以反复编程，但它们一经编程，片内逻辑就被固定，如果数据改变就要进行重新擦写。FPGA芯片采用RAM型编程，功耗低，但掉电后信息不能保存，必须与存储器联用。每次上电时须先对芯片配置，然后方可使用。 4．规模 逻辑电路在中小规模范围内，选用CPLD价格较便宜，能直接用于系统。对于大规模的逻辑设计,则多采用FPGA. 5．FPGA和CPLD封装形式的选择 FPGA和CPLD器件的封装形式很多。同一型号的器件可以多种不同的封装。 3．变量赋值与信号赋值有何不同. 信号 变量 赋值符号 = := 功能 电路的内部连接 内部数据交换 作用范围 全局，进程和进程之间的通信 进程的内部 行为 延迟一定时间后才赋值 立即赋值 4．简述元件例化语句的作用，组成及格式。 答：把已经设计好的设计实体称为一个元件或一个模块，它可以被高层次的设计引用。引用时就会用到元件声明和元件例化语句。二者缺一不可。 1）元件声明 COMPONENT 元件实体名 PORT （元件端口信息）； END COMPONENT； 2）元件例化 例化名：元件名 PORT MAP （端口列表） 说明端口模式INOUT和BUFFER有何异同点。 答：INOUT：双向端口；BUFFER：输出并向内部反馈。 三、解释程序 （30分） 要求： 解释带有下划线的语句。 画出该程序的引脚示意图。 说明该程序逻辑功能。 程序一 library ieee; 定义元件库 use ieee.std_logic_1164.all; 使用ieee库中 ENTITY mux21 is 定义实体 port(a,b,s:in bit; a，b，s为输入端口，数据类型bit y:out bit); end mux21a; architecture one of mux21 is 定义结构体 begin