1.在VerlogHDL中对于initial语句,说法错误的是()
A.在仿真过程中只执行一次
B.可用于给实际电路赋初值
C.在模拟的0时刻开始执行
D.多个initial块并行执行
答案:B
解析:
initial用于TestBench仿真赋值,无法用于实际电路赋值。
多个initial块在0时刻开始并行执行,只执行1次,且各自独立。
多个always多次执行。
此处需要说明:
对于FPGA,有些编译器是能够综合initial的,且在initial中给寄存器赋的初值,确实能够在实际电路中工作,下载到FPGA上是对的。对于ASIC设计中,initial不可综合。所以这里还是选了B,但是存疑。
Xilinx有的例程就是给的这种赋初值的方式,我自己写代码试了一下,确实能够综合并且布局布线。
2.关于FPGA,哪个说法不正确?【Slice】【分布式RAM】【DSP】
答案:A
A:Xilinx的7系列FPGA内部有CLB可编程配置块(ConfigurationLogicBlock),每个CLB里有2个Slice。Slice有2种,一种是SliceL(Logic逻辑),一种是SliceM(Memory存储),SliceM相比SliceL多出的功能在于可以配置成DistributeRAM(分布式RAM)。
B:分布式RAM不可以配置成真双端口RAM;
C:在前面提到,Slice是FPGA内部的可编程资源;
D:DSP主要是用于乘法、除法和快速加法;
3.一个八位二进制减法计数器,初始状态为00000000,问经过268个输入脉冲后,此计数器的状态为()【计数器】【减法计数器】【二进制减法】
答案:C
(1)8位二进制,计数一周是256次(2^8),所以先输入256个脉冲,计数值从00000000回到00000000,此时还需要输入268-256=12个脉冲;
(2)再输入1个脉冲,减法计数,得到11111111,此时还需要输入11个脉冲;
(3)11111111是十进制的255,减去11是244,换算成二进制是11110100;
第(3)步简便算:
11的二进制是0000_1011,在1111_1111中减去0000_1011,就是1111_0100。
4.当一根导线上的部分信号能量传输到相邻导线上时就出现了()的情形?【扇出fanout】【互调干扰】【串扰】【耦合】
答案:C串扰
扇出:FPGA里面,扇出是一个输出端连接/驱动的后级资源的个数,比如驱动10个LUT查找表;
互调:由于器件的非线性,不同频率的信号互相调制,形成一个新频率信号;在通信中的接收机中常出现交调干扰和互调干扰,交调干扰是幅度失真,互调干扰是频谱失真;
串扰:一个信号的部分能量传输到相邻导线上,常出现在多路并行的高速传输线上,所以对于Gbps传输,常常使用GT高速串行收发器,而不采用并行(原因之一);
耦合:两个有依赖,彼此作用;
5.A='b0001,那么~A=('b1110)?【按位取反】【逻辑取反】
“~”按位取反,原来多少位,取反后还是多少位,A=’b0001,那么~A=’b1110;
“!”逻辑取反,结果是逻辑0或者逻辑1,1-bit,这里A不为0,所以!A=1’b0,也可以写成’b0;
对于单bit信号,两个的结果没有区别,比如1-bit的复位,!rst_n和~rst_n的结果一样。
6.已知信号f(t)的频带宽度为带塔w,则f(3t-2)的频带宽度为()
知识点:【傅里叶变换性质】【尺度变换】【平移】【频谱】【时域压缩】【频域展宽】
涉及到傅里叶变换的性质,包括平移和尺度变换,其中平移不影响频带的宽度,尺度变换影响频带宽度。
在一个域的扩展,对应另一个域的压缩,反之亦然。
这里,时域是变窄,压缩为原来的1/3,对应频域要展宽为原来的3倍。
7.对于D触发器,若现态Qn=0,要使词条Qn+1=0,则输入D为(0)?
解析:D触发器逻辑表达式Qn+1=D,所以输入D为0,次态Qn+1=0。
8.下列关于译码器描述错误的是()
知识点:【译码器】【组合逻辑】【高位译码】
译码器,常见的3-8译码器,组合逻辑,可能会出现竞争冒险,不可以作为时序电路的时钟端。
对于B,高地址译码作为片选,低地址直接寻址,想具体了解的可以去看微机原理。
9.在何种输入情况下,”与非“运算的结果是逻辑0?(全部输入1)
知识点【与非门】【或非门】
与非,2个输入A、B,输入A固定为1时,相当于非门;输入A固定为0时,相当于固定输出1。
A、B全为1的时候输出0,A、B中只有0就输出1。
或非门类似分析,一个输入接0时,相当于非门;2输入全为0输出1,输入中只要有0输出就为1。
11.Verilog中的标识符可以是任意一组字母、数字和_(下划线)的组合,单标识符的第一个字符不能是(数字)
解析:VerilogHDL中的标识符(identifier)可以是任意一组字母、数字、$符号和_(下划线)的组合,但标识符的第一个字符必须是字母或者下划线,标识符是区分大小写的。
12.判断以下哪个电路不是时序逻辑电路(B)
A.计数器
B.译码器
C.寄存器
D.状态机
时序逻辑电路特点:在任意时刻的输出,不仅取决于当前的输入,还取决于电路中原有的状态(组合电路+存储电路,能保存电路状态,比如寄存器)。
组合逻辑电路特点:输出仅取决于当前的输入。
显然,译码器是组合电路,计数器、寄存器、状态机是时序电路。
13.二输入与非门当输入变化为(C)时,输出可能有竞争冒险。
A.00—>10
B.10—>00
C.01—>10
D.11—>01
解析:2输入与非。
对A:00—>10,如果有延时产生,可能会出现00、10两种状态,输出均为1,没有输出冒险;
对B:10—>00,如果有延时产生,可能会出现10、00两种状态,输出均为1,没有输出冒险;
对C:01—>10,如果有延时产生,可能会出现01、00、10、11四种状态,输出本应该为1,但是可能会出现0(11状态),输出冒险;
对D:11—>01,如果有延时产生,可能会出现11、01两种状态,输出有延时,没有输出冒险;
14.在设计一个15进制的计数器时,则至少需要(4)bits的状态变量?
解析:2^4=16。
15.a=1'b1,b=5'h10,那么{a,b}=6'h30
17.下列表达式逻辑关系错误的是(D)
A.~(x&y)=(~x)|(~y)
B.x|(y&z)=(x|y)&(x|z)
C.~(x|y)=(~x)|(~y)
D.x&y&z=(x&y)|(x&z)
18.在时序电路的状态转换表中,若状态数N=3,在状态变量数最少为(2)
解析:二进制或者格雷码编码,2^2=4,2和状态变量最多可以支持4个状态;
独热码编码,N个状态需要N个状态变量(3’b001,3’b010,3’b100)。
独热码(One-Hot),只有1位是1。
19.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的门电路是()
A.或非门
B.异或门
C.与非门
D.OC门
解析:线与:OC门和OD门。
OD门:漏极开路门(open-drain),直接线与
OC门:集电极开路(open-collector),必须接电源和上拉电阻
解析:多个initial块并行从时刻0开始执行。
21.十进制46.25对应的二进制表达式为(101110.01)
解析:十进制转换成二进制:
(1)整数部分:不断除以2,直到商为0,倒着取余数;
(2)小数部分:不断乘以2,直到积的小数部分为0,正着取整数部分。
22.对于Intel(Altera)的FPGA,下面哪一个等级速率最快(-6)
Intel(Altera)的FPGA:-6/-7/-8,-6最快,-8最慢;
Xilinx的FPGA:-1/-2/-3,-1最慢,-3最快。
现在还有-1/-L1/-2/-L2/-3,L是低功耗Lowpower。
23.集成运算放大器的一个结构特点是采用差动放大输入级,其目的是为了()
A.抑制电源噪声
B.提高放大倍数
C.增强带负载能力
D.抑制温漂
答案:D
知识点:【差动放大器】【共模抑制比】【温漂】
差动放大,也叫差分放大,相比直接放大,能抑制温漂(零漂)。
零点漂移:电压或者温度影响,集电极电流发生变化,相当于在2个输入端加入了共模信号。差分放大电路有很好的共模抑制比CMRR,即有很强的输出漂移抑制能力。
减少温漂的措施:1.用非线性元件进行温度补偿;2.调制解调方式;3.采用差分放大电路
24.下面哪项措施无法降低CMOS集成电路的功耗?
解析:CMOS集成电路低功耗:
降频;降压;多电压;多阈值;门控时钟;
D中的LowVTlibaray,低阈值库,漏电流大,运算速度快,静态功耗大。
对于非关键路径,对延时不敏感,可以使用高VT(高阈值)的器件,则可以在满足时序的前提下,减小静态功耗。
25.在时序电路中,时钟频率为100M,计数器位宽为3bit,那么计数器的翻转周期是(80)ns?
100MHz时钟对于10ns时钟周期。
计数器位宽3-bit,8进制计数器,计8个时钟周期,80ns。
26.H和X分别别是哪种逻辑状态?(VHDL、Verilog)
在Verilog中,只有0、1、X、Z四种逻辑,其中X不定态,Z高阻态(X、Z不区分大小写)。
在VHDL中,H是弱逻辑1,X是不定态。
27.K=M&N,如果M为‘x’态,那么K为(x)态?
输入是X不定态(红线),输出就是X不定态。
输入是高阻态Z(蓝线)和0,输出是0;
输入是高阻态Z(蓝线)和1,输出是X不定态。
28.属于组合逻辑的电路是(C)
A.触发器
B.移位寄存器
C.全加器
D.计数器
时序逻辑电路的特点:在任意时刻的输出,不仅取决于当前的输入,还取决于电路中原有的状态(组合电路+存储电路,能保存电路状态,比如寄存器)。
全加器、译码器、编码器是组合电路;计数器、寄存器(触发器)、移位寄存器、状态机是时序电路。
29.{3{4'b1011}}=(12'b1011_1011_1011)
30.加减、积分、微分、乘除等模拟运算电路要求集成运放工作在()状态
A.正反馈
B.虚断
C.线性放大区
D.负反馈
知识点:【集成运放】【线性放大区】【负反馈】
31.在VerilogHDL中,下面哪个是在RTL代码中不可以直接使用的运算符()
A:异或"^"
B:除法"/"(最好是调用除法器IP)
C:或运算"|"
D:加法"+"
除法在综合和布局布线后,可以看到,是利用很多LUT和进位链搭出来的。
32.关于时序电路,以下说法错误的是(B)
莫尔型输出:输出只和当前的状态有关;
米里型输出:输出除了和当前状态有关,还和输入有关。
33.n变量的逻辑最小项有(2^n)项
解析:n变量的最小项有2^n项。
34.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特条件,则只要将抽样信号通过(理想低通滤波器)即可完全不失真恢复原信号。
解析:低通滤波器,滤除高频噪声,保留到带限信号的有用信号的最高频率,此时使用奈奎斯特采样,可以无失真恢复信号。
35.15位二进制数100111001110010,用10进制表示是(20082)
解析:2^14+2^11+2^10+2^9+2^6+2^5+2^4+2^1=20082。
36.连续周期信号f(t)的频谱特点是(离散、非周期频谱)
时域连续,频域非周期。
时域离散,频域周期。
时域周期,频域离散。
时域非周期,频域连续。
所以,连续周期时域信号对于离散非周期的频谱。
37.卡诺图上变量的取值顺序是采用(循环码)
解析:格雷码是循环二进制码。
38.FPGA器件实现逻辑运算的基本原理是(A)
解析:FPGA底层是LUT查找表(LookupTable),与非门等门电路在综合后会使用LUT实现这些门电路运算逻辑。
39.-55用8bit二进制补码表示为(1100_1001)
补码,先求原码,取反,+1。
(1)55的二进制原码表示为0011_0111;
(2)取反,得到1100_1000;
(3)加1,得到1100_1001。
40.带符号数的9位二进制数110000000表示(-128)
41.使用DMA的好处不包括(C)。
A减少数据的传输延时
B一定条件下可以降低系统的功耗
C软件复杂度肯定会降低
D降低CPU占用
降低软件复杂度,那是有可能的,但说肯定那就不对了。
1.全加器包含(加数、被加数、进位输入、进位输出、加和)
2.在VerilogHDL中,下列关于表达式的描述正确的是(ABCD)
A.表达式由操作数和操作符组成
B.表达式中可以使用函数调用
C.表达式可以使用数值
D.表达式中整数值可以解释为有符号数和无符号数
3.集成电路保护措施有()
【限幅输入保护电路】【二极管单向导电保护】【输出端对地保护】【输出端限流保护】
(1)输入电压限幅:限幅输入保护;
(2)输入电流限流:输入限流电阻,二极管;
(3)电源对地保护:限流,防止短路;
(4)输出限流保护:过载限流;
4.下面关于同步设计的表述中,正确是是?(ABCD)
5.下面关于always语句描述正确的是(ABCD)
6.一个VHDL程序,至少要包括(AC)。
A实体B子程序C结构体D进程
一个完整的VHDL程序包含结构体,实体,配置,程序包,库。