eda实验课后习题答案

1.功能仿真和时序仿真有何不同？为什么？答：EDA中功能仿真是纯理论的仿真，功能仿真不考虑信号传送过程中的延迟。仿真结果可以和我们的真值表对应起来。而时序仿真则要考虑信号传送过程中的延迟，有可能出现竞争冒险等。时序仿真比较接近实际。由图（2）（3）中可知时序仿真中的波形有一小段时间比功能仿真中的波形多了一个BCD码--13。因为功能仿真只是考虑元件的理想功能，而时序仿真考虑到实际元器件的信号延时、输入/输出时间的延时、触发器的建立/保持时间、寄存器的性能等等1，什么是同步清零和异步清零？同步清零就是把清零信号和时钟信号与或者与非处理后输入到清零端，异步清零的清零信号直接输入到清零端。同步清零可以保证状态在时钟的有效期内不会改变。就是说，同步清零要与时钟同步触发，而异步清零就不关心时钟上升沿是否到来。2，BCD计数器和一般二进制计数器有何差别？用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码，简称BCD码。称BCD码或二-十进制代码，亦称二进码十进数。是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。由于十进制数共有0、1、2、……、9十个数码，因此，至少需要4位二进制码来表示1位十进制数。4位二进制码共有2^4=16种码组，在这16种代码中，可以任选10种来表示10个十进制数码，共有N=16！/（16-10）！约等于2.9乘以10的10次方种方案。二进制计数器是数字系统中用得较多的基本逻辑器件。它不仅能记录输入时钟脉冲的个数，还可以实现分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。例如，计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。计数器的种类很多。按时钟脉冲输入方式的不同，可分为同步计数器和异步计数器；按进位体制的不同，可分为二进制计数器和非二进制计数器；按计数过程中数字增减趋势的不同，可分为加计数器、减计数器和可逆计数器3.键盘为什么要防抖动？如何防抖动？主要目的是为了提高按键输入可靠性，由于机械触点的弹性振动，按键在按下时不会马上稳定地接通而在弹起时也不能一下子完全地断开，因而在按键闭合和断开的瞬间均会出现一连串的抖动，这称为按键的抖动干扰。按键的抖动会造成按一次键产生的开关状态被CPU误读几次。为了使CPU能正确地读取按键状态，必须在按键闭合或断开时，消除产生的前沿或后沿抖动。去抖动的方法有硬件方法和软件方法两种。硬件方法是设计一个滤波延时电路或单稳态电路等硬件电路来避开按键的抖动时间。软件方法是指编制一段时间在5-10ms的延时程序，在第一次检测到有键按下时，执行这段延时子程序使键的前沿抖动消失后再检测该键状态，如果该键仍保持闭合状态电平，则确认为该键已稳定按下，否则无键按下，从而消除了抖动的影响。1、所设计的频率计有测量误差吗？误差是多少？如何减少误差？答：有误差；一个周期；减少误差的方法是进行多次测量再取平均值或把待测信号先多次移相测量再取平均值。2、为什么需要锁存器?锁存器锁存信号应在什么时刻锁存?为什么?锁存器的作用是锁存计数器的计数结果，锁存信号Load上升沿有效，当控制模块的load信号有效时，锁存器立即锁存计数器记录的频率值，送到译码器译码，然后送到数码管显示。锁存器输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化，只有在有锁存信号时输入的状态被保存到输出，直到下一个锁存信号。3、用计数器来做分频。1、所用状态机是moor状态机还是mealy状态机？为什么？答：所用的是mealy状态机，因为程序输出的只是当前状态的函数。对于Mealy型状态机，输出同步不仅会带来运行性能的提升，还会增加系统的稳定性：防止输出信号出现毛刺，防止组合回路的产生。原理：给Mealy型FSM的输出增加同步寄存器，把异步电路变为同步电路，从而避免了异步电路的缺点，增加了同步电路的优点。结论：在同步电路设计中，Mealy型状态机的输出同步是必不可少的。采用输出同步的Mealy型FSM被称为“同步Mealy”或“输出流水型Mealy”。对于Moore型状态机，不采用输出同步，电路本质上仍然是同步的。原理：Moore型FSM的输出是仅由状态寄存器驱动的，由于状态寄存器是同步的，所以由其驱动的输出逻辑也是同步的。进一步，Moore型FSM的输出逻辑相对于Mealy型FSM的输出逻辑简单了许多，仅仅是对状态寄存器进行译码的组合逻辑。再进一步，通过对Moore型FSM的状态寄存器进行恰当地编码，可以简化对状态寄存器进行译码的组合逻辑，得到更加简单的输出逻辑。结论：给Moore型状态机增加输出同步寄存器，有画蛇添足之嫌。1、状态机处于S3状态时，若再输入一个“1”，为什么状态机仍停留在S3状态，而不是其他状态？答：因为连续四个1了，而检测要求的是三个1；所以检测还是当作连续三个1来算。2、什么叫一点热码编码状态机？答：一位热码编码。采用这种编码方式，相对于格雷码来说虽然增加了触发器，但是节省了组合电路。提高了电路的速度和可靠性。例如5位的热码编码（5'b00001,5'b00010,5'b00100,5'b01000,5'b10000;)。与格雷码一样都是一位进行变化，唯一不同的是，一位热码是不需要进行逻辑运算的。3、4、还可用移位寄存器实现