FPGA面试题
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FPGA面试题相关搜索: FPGA, 面试1:什么是同步逻辑和异步逻辑?(汉王)同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。
异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。
答案应该与上面问题一致〔补充〕:同步时序逻辑电路的特点:各触发器的时钟端全部连接在一起,并接在系统时钟端,只有当时钟脉冲到来时,电路的状态才能改变。
改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来,此时无论外部输入x 有无变化,状态表中的每个状态都是稳定的。
异步时序逻辑电路的特点:电路中除可以使用带时钟的触发器外,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件,电路中没有统一的时钟,电路状态的改变由外部输入的变化直接引起。
2:同步电路和异步电路的区别:同步电路:存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源,因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。
异步电路:电路没有统一的时钟,有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连,这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步,而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。
3:时序设计的实质:电路设计的难点在时序设计,时序设计的实质就是满足每一个触发器的建立/保持时间的而要求。
4:建立时间与保持时间的概念?建立时间:触发器在时钟上升沿到来之前,其数据输入端的数据必须保持不变的时间。
保持时间:触发器在时钟上升沿到来之后,其数据输入端的数据必须保持不变的时间。
不考虑时钟的skew,D2的建立时间不能大于(时钟周期T - D1数据最迟到达时间T1max+T2max);保持时间不能大于(D1数据最快到达时间T1min+T2min);否则D2的数据将进入亚稳态并向后级电路传播5:为什么触发器要满足建立时间和保持时间?因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的,如果不满足建立和保持时间,触发器将进入亚稳态,进入亚稳态后触发器的输出将不稳定,在0和1之间变化,这时需要经过一个恢复时间,其输出才能稳定,但稳定后的值并不一定是你的输入值。
FPGA工程师面试试题FPGA工程师面试试题001、同步电路和异步电路的区别是什么?(仕兰微电子)2、什么是同步逻辑和异步逻辑?(汉王笔试)同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系.异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系.3、什么是线与逻辑是两个输出信号相连可以实现与的功能.在硬件上,要用oc门来实现,由于不用 oc门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门. 同时在输出端口应加一个上拉电阻.4、什么是Setup 和Holdup时间?(汉王笔试)5、setup和holdup时间,区别.(南山之桥)6、解释setup time和hold time的定义和在时钟信号延迟时的变化.(未知)7、解释setup和hold time violation,画图说明,并说明解决办法.(威盛VIA2003.11.06 上海笔试试题)Setup/hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求.建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间.输入信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T 时间到达芯片,这个T就是建立时间-Setup time.如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器,只有在下一个时钟上升沿,数据才能被打入触发器. 保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间.如果hold time 不够,数据同样不能被打入触发器.建立时间 (Setup Time)和保持时间(Hold time).建立时间是指在时钟边沿前,数据信号需要保持不变的时间.保持时间是指时钟跳变边沿后数据信号需要保持不变的时间.如果不满足建立和保持时间的话,那么DFF将不能正确地采样到数据,将会出现 metastability的情况.如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间,那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量.8、说说对数字逻辑中的竞争和冒险的理解,并举例说明竞争和冒险怎样消除.(仕兰微电子)9、什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除?(汉王笔试)在组合逻辑中,由于门的输入信号通路中经过了不同的延时,导致到达该门的时间不一致叫竞争.产生毛刺叫冒险.如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象.解决方法:一是添加布尔式的消去项,二是在芯片外部加电容.10、你知道那些常用逻辑电平?TTL与COMS电平可以直接互连吗?(汉王笔试)常用逻辑电平:12V,5V,3.3V;TTL和CMOS不可以直接互连,由于TTL是在0.3-3.6V之间,而CMOS则是有在12V的有在5V 的.CMOS输出接到TTL是可以直接互连.TTL接到CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V.11、如何解决亚稳态.(飞利浦-大唐笔试)亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态.当一个触发器进入亚稳态时,既无法预测该单元的输出电平,也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平上.在这个稳定期间,触发器输出一些中间级电平,或者可能处于振荡状态,并且这种无用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器级联式传播下去.12、IC设计中同步复位与异步复位的区别.(南山之桥)13、MOORE 与 MEELEY状态机的特征.(南山之桥)14、多时域设计中,如何处理信号跨时域.(南山之桥)15、给了reg的setup,hold时间,求中间组合逻辑的delay范围.(飞利浦-大唐笔试)Delay16、时钟周期为T,触发器D1的建立时间最大为T1max,最小为T1min.组合逻辑电路最大延迟为T2max,最小为T2min.问,触发器D2的建立时间T3和保持时间应满足什么条件.(华为)17、给出某个一般时序电路的图,有Tsetup,Tdelay,Tck->q,还有 clock的delay,写出决定最大时钟的因素,同时给出表达式.(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)18、说说静态、动态时序模拟的优缺点.(威盛VIA2003.11.06 上海笔试试题)19、一个四级的Mux,其中第二级信号为关键信号如何改善timing.(威盛VIA2003.11.06 上海笔试试题)20、给出一个门级的图,又给了各个门的传输延时,问关键路径是什么,还问给出输入, 使得输出依赖于关键路径.(未知)21、逻辑方面数字电路的卡诺图化简,时序(同步异步差异),触发器有几种(区别,优点),全加器等等.(未知)22、卡诺图写出逻辑表达使.(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)23、化简F(A,B,C,D)= m(1,3,4,5,10,11,12,13,14,15)的和.(威盛)24、please show the CMOS inverter schmatic,layout and its cross sectionwith P-well process.Plot its transfer curve (Vout-Vin) And also explain theoperation region of PMOS and NMOS for each segment of the transfer curve? (威盛笔试题circuit design-beijing-03.11.09)25、To design a CMOS invertor with balance rise and fall time,please definethe ration of channel width of PMOS and NMOS and explain?26、为什么一个标准的倒相器中P管的宽长比要比N管的宽长比大?(仕兰微电子)27、用mos管搭出一个二输入与非门.(扬智电子笔试)28、please draw the transistor level schematic of a cmos 2 input AND gate andexplain which input has faster response for output rising edge.(less delaytime).(威盛笔试题circuit design-beijing-03.11.09)29、画出NOT,NAND,NOR的符号,真值表,还有transistor level的电路.(Infineon笔试)30、画出CMOS的图,画出tow-to-one mux gate.(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)31、用一个二选一mux和一个inv实现异或.(飞利浦-大唐笔试)32、画出Y=A*B+C的cmos电路图.(科广试题)33、用逻辑们和cmos电路实现ab+cd.(飞利浦-大唐笔试)34、画出CMOS电路的晶体管级电路图,实现Y=A*B+C(D+E).(仕兰微电子)35、利用4选1实现F(x,y,z)=xz+yz’.(未知)36、给一个表达式f=xxxx+xxxx+xxxxx+xxxx用最少数量的与非门实现(实际上就是化简).37、给出一个简单的由多个NOT,NAND,NOR组成的原理图,根据输入波形画出各点波形. (Infineon笔试)38、为了实现逻辑(A XOR B)OR (C AND D),请选用以下逻辑中的一种,并说明为什么?1)INV 2)AND 3)OR 4)NAND 5)NOR 6)XOR 答案:NAND(未知)39、用与非门等设计全加法器.(华为)40、给出两个门电路让你分析异同.(华为)41、用简单电路实现,当A为输入时,输出B波形为…(仕兰微电子)42、A,B,C,D,E进行投票,多数服从少数,输出是F(也就是如果A,B,C,D,E中1的个数比0 多,那么F输出为1,否则F为0),用与非门实现,输入数目没有限制.(未知)43、用波形表示D触发器的功能.(扬智电子笔试)44、用传输门和倒向器搭一个边沿触发器.(扬智电子笔试)45、用逻辑们画出D触发器.(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)46、画出DFF的结构图,用verilog实现之.(威盛)47、画出一种CMOS的D锁存器的电路图和版图.(未知)48、D触发器和D锁存器的区别.(新太硬件面试)49、简述latch和filp-flop的异同.(未知)50、LATCH和DFF的概念和区别.(未知)51、latch与register的区别,为什么现在多用register.行为级描述中latch如何产生的. (南山之桥)52、用D触发器做个二分颦的电路.又问什么是状态图.(华为)53、请画出用D触发器实现2倍分频的逻辑电路?(汉王笔试)54、怎样用D触发器、与或非门组成二分频电路?(东信笔试)55、How many flip-flop circuits are needed to divide by 16? (Intel) 16分频?56、用filp-flop和logic-gate设计一个1位加法器,输入carryin和current-stage,输出 carryout和next-stage. (未知)57、用D触发器做个4进制的计数.(华为)58、实现N位Johnson Counter,N=5.(南山之桥)59、用你熟悉的设计方式设计一个可预置初值的7进制循环计数器,15进制的呢?(仕兰微电子)60、数字电路设计当然必问Verilog/VHDL,如设计计数器.(未知)61、BLOCKING NONBLOCKING 赋值的区别.(南山之桥)62、写异步D触发器的verilog module.(扬智电子笔试)module dff8(clk , reset, d, q);input clk;input reset;input [7:0] d;output [7:0] q;reg [7:0] q;always @ (posedge clk or posedge reset)if(reset)qelseqendmodule63、用D触发器实现2倍分频的Verilog描述? (汉王笔试) module divide2( clk , clk_o, reset);input clk , reset;output clk_o;wire in;reg out ;always @ ( posedge clk or posedge reset)if ( reset)outelseoutassign in = ~out;assign clk_o = out;endmodule64、可编程逻辑器件在现代电子设计中越来越重要,请问:a) 你所知道的可编程逻辑器件有哪些? b) 试用VHDL或VERILOG、ABLE描述8位D触发器逻辑.(汉王笔试)PAL,PLD,CPLD,FPGA.module dff8(clk , reset, d, q);input clk;input reset;input d;output q;reg q;always @ (posedge clk or posedge reset)if(reset)qelseqendmodule65、请用HDL描述四位的全加法器、5分频电路.(仕兰微电子)66、用VERILOG或VHDL写一段代码,实现10进制计数器.(未知)67、用VERILOG或VHDL写一段代码,实现消除一个glitch.(未知)68、一个状态机的题目用verilog实现(不过这个状态机画的实在比较差,很容易误解的).(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)69、描述一个交通信号灯的设计.(仕兰微电子)70、画状态机,接受1,2,5分钱的卖报机,每份报纸5分钱.(扬智电子笔试)71、设计一个自动售货机系统,卖soda水的,只能投进三种硬币,要正确的找回钱数. (1)画出fsm(有限状态机);(2)用verilog编程,语法要符合fpga设计的要求.(未知)72、设计一个自动饮料售卖机,饮料10分钱,硬币有5分和10分两种,并考虑找零:(1) 画出fsm(有限状态机);(2)用verilog编程,语法要符合fpga设计的要求;(3)设计工程中可使用的工具及设计大致过程.(未知)73、画出可以检测10010串的状态图,并verilog实现之.(威盛)74、用FSM实现101101的序列检测模块.(南山之桥)a为输入端,b为输出端,如果a连续输入为1101则b输出为1,否则为0.例如a: [***********]0110b: [***********]0000请画出state machine;请用RTL描述其state machine.(未知)75、用verilog/vddl检测stream中的特定字符串(分状态用状态机写).(飞利浦-大唐笔试)76、用verilog/vhdl写一个fifo控制器(包括空,满,半满信号).(飞利浦-大唐笔试)77、现有一用户需要一种集成电路产品,要求该产品能够实现如下功能:y=lnx,其中,x为4位二进制整数输入信号.y为二进制小数输出,要求保留两位小数.电源电压为3~5v假设公司接到该项目后,交由你来负责该产品的设计,试讨论该产品的设计全程.(仕兰微电子)78、sram,falsh memory,及dram的区别?(新太硬件面试)79、给出单管DRAM的原理图(西电版《数字电子技术基础》杨颂华、冯毛官205页图9-14b),问你有什么办法提高refresh time,总共有5个问题,记不起来了.(降低温度,增大电容存储容量)(Infineon笔试)80、Please draw schematic of a mon SRAM cell with 6 transistors,point outwhich nodes can store data and which node is word line control? (威盛笔试题circuit design-beijing-03.11.09)81、名词:sram,ssram,sdram名词IRQ,BIOS,USB,VHDL,SDRIRQ: Interrupt ReQuestBIOS: Basic Input Output SystemUSB: Universal Serial BusVHDL: VHIC Hardware Description LanguageSDR: Single Data Rate压控振荡器的英文缩写(VCO).动态随机存储器的英文缩写(DRAM).名词解释,无聊的外文缩写罢了,比如PCI、ECC、DDR、interrupt、pipeline、IRQ,BIOS,USB,VHDL,VLSI VCO(压控振荡器) RAM (动态随机存储器),FIR IIR DFT(离散傅立叶变换)或者是中文的,比如:a.量化误差 b.直方图 c.白平FPGA工程师面试试题011 什么是Setup 和Holdup时间?2 什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除?3 用D触发器实现2倍分频的逻辑电路? .......4 什么是5 什么是同步逻辑和异步逻辑?6 请画出微机接口电路中,典型的输入设备与微机接口逻辑示意图(数据接口、控制接口、所存器/缓冲器)。
各大公司面试笔试1.汉王笔试1、下面是一些根本的数字电路知识问题,请简要答复之。
a) 什么是Setup 和Holdup时间?b) 什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除?c) 请画出用D触发器实现2倍分频的逻辑电路?d) 什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求?e) 什么是同步逻辑和异步逻辑?f) 请画出微机接口电路中,典型的输入设备与微机接口逻辑示意图〔数据接口、控制接口、所存器/缓冲器〕。
g) 你知道那些常用逻辑电平?TTL与COMS电平可以直接互连吗?2、可编程逻辑器件在现代电子设计中越来越重要,请问:a) 你所知道的可编程逻辑器件有哪些?b) 试用VHDL或VERILOG、ABLE描述8位D触发器逻辑。
3、设想你将设计完成一个电子电路方案。
请简述用EDA软件〔如PROTEL〕进展设计〔包括原理图和PCB图〕到调试出样机的整个过程。
在各环节应注意哪些问题?2.飞利浦-大唐笔试归来1,用逻辑们和cmos电路实现ab+cd2. 用一个二选一mux和一个inv实现异或3. 给了reg的setup,hold时间,求中间组合逻辑的delay范围。
Setup/hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。
建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。
输入信号应提前时钟上升沿〔如上升沿有效〕T时间到达芯片,这个T就是建立时间-Setup time.如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器,只有在下一个时钟上升沿,数据才能被打入触发器。
保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间。
时hold time不够,数据同样不能被打入触发器。
4. 如何解决亚稳态5. 用verilog/vhdl写一个fifo控制器6. 用verilog/vddl检测stream中的特定字符串1)DSP和通用处理器在构造上有什么不同,请简要画出你熟悉的一种DSP构造图2)说说定点DSP和浮点DSP的定义〔或者说出他们的区别〕3〕说说你对循环寻址和位反序寻址的理解4〕请写出【-8,7】的二进制补码,和二进制偏置码。
fpga面试题FPGA(现场可编程门阵列)是一种集成电路,可以在制造后进行现场编程,适用于各种应用领域。
在FPGA行业求职过程中,面试官通常会提出一些与FPGA相关的问题,以评估面试者的专业知识和技能。
本文将针对FPGA面试题展开讨论,帮助读者更好地准备面试。
我们将从基础概念、应用领域和设计流程等方面进行分析。
一、基础概念1. 什么是FPGA?FPGA是一种可编程逻辑设备,可以在生产之后重新进行编程。
它由可编程的逻辑门阵列和可编程的输入/输出资源组成,可根据需要重新配置内部物理连接和功能。
2. FPGA的工作原理是什么?FPGA由一系列可编程逻辑门组成,通过控制逻辑门的连接方式和功能,实现特定的电路功能。
FPGA的设计通过编程器将逻辑电路的定义文件下载到芯片中,然后在芯片上实现对应的功能。
3. FPGA与ASIC(专用集成电路)有何区别?ASIC是专门为特定应用而设计的集成电路,制造后无法进行修改,成本高且需要长时间的验证。
而FPGA通过现场编程可以适应不同的应用需求,灵活性高,但成本相对较高。
二、应用领域1. FPGA在哪些领域中得到广泛应用?FPGA在通信、图像处理、嵌入式系统、航天航空、工业控制等领域得到广泛应用。
它可以用于实现高速数据传输、信号处理、数字信号处理等各种应用场景。
2. FPGA在通信领域中的作用是什么?在通信领域,FPGA可用于高速数据传输、协议处理、射频信号处理等。
它可以实现各种通信接口标准,如以太网、USB、PCIe等,以及实时信号处理算法。
3. FPGA在嵌入式系统中的应用有哪些?FPGA在嵌入式系统中可以实现硬件加速和协议处理,提升系统性能。
它可以用于图像处理、音频处理、实时控制等各种应用场景。
三、设计流程1. FPGA设计流程包括哪些步骤?FPGA设计流程包括需求分析、设计、仿真验证和综合等步骤。
需求分析阶段确定设计目标和功能需求,设计阶段进行逻辑设计和RTL 编码,仿真验证阶段通过模拟验证设计的正确性,综合阶段将RTL描述转化为门级电路表示。
4个FPGA工程师面试题目(经历)1.FPGA与CPLD内部结构区别?CPLD以altraMAX7000这种PLD为例,可分为三块结构:宏单元(Marocell),可编程连线(PIA和I/O控制块。
宏单元是PLD 的基本结构,由它来实现基本的逻辑功能。
可编程连线负责信号传递,连接所有的宏单元。
I/O控制块负责输入输出的电气特性控制,比如可以设定集电极开路输出,摆率控制,三态输出等。
这种基于乘积项(实际就是与或阵列)的PLD基本都是由EEPROM和Flash工艺制造的,一上电就可以工作,无需其他芯片配合。
布线方式是全局的,所以xx可预测。
CPLD适合做逻辑设计。
FPGAFPGA基于LUT,LUT本质上就是一个RAM,每一个LUT可以看成一个有4位地址线的16x1的RAM。
这也是为什么FPGA需要外接一个rom来上电配置。
以xilinx 的Spartan-ll 为例,主要包括CLBs I/O 块,RAM 块和可编程连线。
在spartan-llxx, —个CLB包括2个Slices每个slices包括两个LUT两个触发器和相关逻辑。
Slices可以看成是Sparta nil实现逻辑的最基本结构。
FPGA的制造工艺确定了FPGA芯片xx包含的LUT和触发器的数量非常多,往往都是几千上万,PLD一般只能做到512个逻辑单元,而且如果用芯片价格除以逻辑单元数量,FPGA 的平均逻辑单元成本大大低于PLD所以如果设计xx使用到大量触发器,例如设计一个复杂的时序逻辑,那么使用FPGA就是一个很好选择。
tch和Register区别?行为描述中Latch如何产生?本质的区别在于:latch是电平触发,reg是边沿触发。
时序设计中尽量使用reg触发。
行为描述中,如果对应所有可能输入条件,有的输入没有对应明确的输出,系统会综合出latch。
比如:always@( a or b) // 缺少else 语句begi nif(a==1)q <= b;end3•对竞争冒险的理解,以及如何消除?在组合逻辑中,由于门的输入信号通路中经过了不同的延时,导致到达该门的时间不一致叫竞争。
1:什么是同步逻辑和异步逻辑? (2)2:同步电路和异步电路的区别: (2)3:时序设计的实质: (2)4:建立时间与保持时间的概念? (2)5:为什么触发器要满足建立时间和保持时间? (2)6:什么是亚稳态?为什么两级触发器可以防止亚稳态传播? (3)7:系统最高速度计算(最快时钟频率)和流水线设计思想: (3)8:时序约束的概念和基本策略? (3)9:附加约束的作用? (4)10:FPGA设计工程师努力的方向: (4)11:对于多位的异步信号如何进行同步? (4)12:FPGA和CPLD的区别? (4)13:锁存器(latch)和触发器(flip-flop)区别? (5)14:FPGA芯片内有哪两种存储器资源? (5)15:什么是时钟抖动? (5)16:FPGA设计中对时钟的使用?(例如分频等) (5)17:FPGA设计中如何实现同步时序电路的延时? (5)18:FPGA中可以综合实现为RAM/ROM/CAM的三种资源及其注意事项? (5)19:什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求? (6)20:什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除? (6)21.用Verilog设计一个5分频器。
(6)22.用状态机检测序列为11001101,输出为1,否则输出为0。
(8)23.IC设计中同步复位与异步复位的区别 (10)24.MOORE与MEELEY状态机的特征 (10)25.画状态机,并用verilog实现接受1,2,5分钱的卖报机,每份报纸5分钱。
(10)26.FPGA的基本结构 (12)27.程序下载到FPGA的方式有哪几种,JTAG有哪几条线。
(13)28.时钟周期为T,触发器D1的建立时间最大为T1max,最小为T1min。
组合逻辑电路最大延迟为T2max,最小为T2min。
问:触发器D2的建立时间T3和保持时间T4应满足什么条件? (14)1:什么是同步逻辑和异步逻辑?同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。
IC设计基础(流程、工艺、版图、器件)笔试面试题882008-07-30 12:331、我们公司的产品是集成电路,请描述一下你对集成电路的认识,列举一些与集成电路相关的内容(如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA等的概念).(仕兰微面试题目)2、FPGA和ASIC的概念,他们的区别.(未知)答案:FPGA是可编程ASIC.ASIC:专用集成电路,它是面向专门用途的电路,专门为一个用户设计和制造的.根据一个用户的特定要求,能以低研制成本,短、交货周期供货的全定制,半定制集成电路.与门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点3、什么叫做OTP片、掩膜片,两者的区别何在?(仕兰微面试题目)4、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种?(仕兰微面试题目)5、描述你对集成电路设计流程的认识.(仕兰微面试题目)6、简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程.(仕兰微面试题目)7、IC设计前端到后端的流程和eda工具.(未知)8、从RTL synthesis到tape out之间的设计flow,并列出其中各步使用的tool.(未知)9、Asic的design flow.(威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题)10、写出asic前期设计的流程和相应的工具.(威盛)11、集成电路前段设计流程,写出相关的工具.(扬智电子笔试)先介绍下IC开发流程:1.)代码输入(design input)用vhdl或者是verilog语言来完成器件的功能描述,生成hdl代码语言输入工具:SUMMIT VISUALHDLMENTOR RENIOR图形输入: composer(cadence);viewlogic (viewdraw)2.)电路仿真(circuit simulation)将vhd代码进行先前逻辑仿真,验证功能描述是否正确数字电路仿真工具:Verolog: CADENCE Verolig-XLSYNOPSYS VCSMENTOR Modle-simVHDL : CADENCE NC-vhdlSYNOPSYS VSSMENTOR Modle-sim模拟电路仿真工具:***ANTI HSpice pspice,spectre micro microwave: eesoft : hp3.)逻辑综合(synthesis tools)逻辑综合工具可以将设计思想vhd代码转化成对应一定工艺手段的门级电路;将初级仿真中所没有考虑的门沿(gates delay)反标到生成的门级网表中,返回电路仿真阶段进行再仿真.最终仿真结果生成的网表称为物理网表.12、请简述一下设计后端的整个流程?(仕兰微面试题目)13、是否接触过自动布局布线?请说出一两种工具软件.自动布局布线需要哪些基本元素?(仕兰微面试题目)14、描述你对集成电路工艺的认识.(仕兰微面试题目)15、列举几种集成电路典型工艺.工艺上常提到0.25,0.18指的是什么?(仕兰微面试题目)16、请描述一下国内的工艺现状.(仕兰微面试题目)17、半导体工艺中,掺杂有哪几种方式?(仕兰微面试题目)18、描述CMOS电路中闩锁效应产生的过程及最后的结果?(仕兰微面试题目)19、解释latch-up现象和Antenna effect和其预防措施.(未知)20、什么叫Latchup?(科广试题)21、什么叫窄沟效应? (科广试题)22、什么是NMOS、PMOS、CMOS?什么是增强型、耗尽型?什么是PNP、NPN?他们有什么差别?(仕兰微面试题目)23、硅栅COMS工艺中N阱中做的是P管还是N管,N阱的阱电位的连接有什么要求?(仕兰微面试题目)24、画出CMOS晶体管的CROSS-OVER图(应该是纵剖面图),给出所有可能的传输特性和转移特性.(Infineon笔试试题)25、以interver为例,写出N阱CMOS的process流程,并画出剖面图.(科广试题)26、Please explain how we describe the resistance in semiconductor. Comparethe resistance of a metal,poly and diffusion in tranditional CMOS process.(威盛笔试题circuit design-beijing-03.11.09)27、说明mos一半工作在什么区.(凹凸的题目和面试)28、画p-bulk 的nmos截面图.(凹凸的题目和面试)29、写schematic note(?), 越多越好.(凹凸的题目和面试)30、寄生效应在ic设计中怎样加以克服和利用.(未知)31、太底层的MOS管物理特性感觉一般不大会作为笔试面试题,因为全是微电子物理,公式推导太罗索,除非面试出题的是个老学究.IC设计的话需要熟悉的软件: Cadence,Synopsys, Avant,UNIX当然也要大概会操作.32、unix 命令cp -r, rm,uname.(扬智电子笔试)企业面试电子类面试题--单片机、MCU、计算机原理2008-03-20 08:19单片机、MCU、计算机原理1、简单描述一个单片机系统的主要组成模块,并说明各模块之间的数据流流向和控制流流向。
第 1 章FPGA基础知识1.1 FPGA设计工程师努力的方向SOPC,高速串行I/O,低功耗,可靠性,可测试性和设计验证流程的优化等方面。
随着芯片工艺的提高,芯片容量、集成度都在增加,FPGA设计也朝着高速、高度集成、低功耗、高可靠性、高可测、可验证性发展。
芯片可测、可验证,正在成为复杂设计所必备的条件,尽量在上板之前查出bug,将发现bug的时间提前,这也是一些公司花大力气设计仿真平台的原因。
另外随着单板功能的提高、成本的压力,低功耗也逐渐进入FPGA设计者的考虑范围,完成相同的功能下,考虑如何能够使芯片的功耗最低。
高速串行IO的应用,也丰富了FPGA的应用范围,象xilinx的v2pro中的高速链路也逐渐被应用。
总之,学无止境,当掌握一定概念、方法之后,就要开始考虑FPGA其它方面的问题了。
1.2 简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程系统设计电路构思,设计说明与设计划分,电路设计与输入(HDL代码、原理图),功能仿真与测试,逻辑综合,门级综合,逻辑验证与测试(综合后仿真),布局布线,时序仿真,板级验证与仿真,加载配置,在线调试。
常用开发工具(Altera FPGA)HDL语言输入:Text Editor(HDL语言输入),还可以使用Ultra Edit原理图输入:Schematic EditorIP Core输入:MegaWinzad综合工具:Synplify/Synplify Pro,Qaustus II内嵌综合工具仿真工具:ModelSim实现与优化工具:Quartus II集成的实现工具有Assignment Editor(约束编辑器)、LogicLock (逻辑锁定工具)、PowerFit Fitter(布局布线器)、Timing Analyzer(时序分析器,STA分析工具)、Floorplan Editor(布局规划器)、Chip Editor(底层编辑器)、Design Space Explorer (设计空间管理器)、Design Assistant(检查设计可靠性)等。
FPGA工程师面试试题自动化技术的快速发展,为我们的生活带来了许多便利。
FPGA (现场可编程逻辑门阵列)作为一种强大的硬件编程平台,帮助我们在嵌入式系统设计中实现高度灵活和高效的算法加速。
作为一名FPGA 工程师,你将需要具备深厚的硬件知识和精湛的编程能力。
在这篇文章中,我将介绍一些与FPGA工程师相关的问题,以及我对这些问题的看法和解决方案。
首先,我们来谈谈FPGA的基本概念。
FPGA是一种可编程逻辑门阵列,它可以根据用户的需求配置和重新配置。
与ASIC(专用集成电路)相比,FPGA的设计周期更短,并且可以进行多次修改和优化。
FPGA通常由可编程逻辑单元(PLU)、输入输出接口、片内存储器等组成。
在使用FPGA进行设计时,我们需要了解其内部结构和原理,并在编程时充分发挥其优点。
其次,我们来探讨一些常见的FPGA设计任务。
例如,嵌入式系统设计是FPGA工程师常见的任务之一。
在这个任务中,我们需要将处理器和外设集成到FPGA中,实现系统的功能。
此外,数字信号处理也是常见的FPGA设计任务。
我们可以使用FPGA加速复杂的算法和信号处理过程,以提高系统的性能和响应速度。
此外,FPGA还可以用于数据处理和模拟电路设计等领域。
在FPGA设计过程中,我们通常需要解决一些常见的问题。
例如,时序约束是一个重要的问题。
在设计中,我们需要确保信号的到达时间满足系统的时序要求。
此外,资源约束也是一个常见的问题。
由于FPGA的资源是有限的,我们需要合理利用资源来实现所需的功能。
考虑到功耗和算法的复杂性也是重要的问题。
在FPGA设计中,我们需要找到合适的平衡点,以满足系统的需求。
对于这些问题,我有一些解决方案。
首先,在解决时序约束问题时,我们可以使用时钟分区和时序约束等技术来确保信号到达时间的可靠性。
其次,在资源约束方面,我们可以优化代码和设计,以减少资源的使用。
例如,我们可以使用高级综合工具来生成更高效的硬件描述语言(HDL)代码。
FPGA工程师面试试题FPGA(Field-Programmable Gate Array)工程师是在数字电路设计和开发方面有着专业知识和经验的人员。
FPGA是一种可编程的逻辑器件,具有灵活性和可重构性,可用于各种应用领域,如通信、图像处理、工业控制和嵌入式系统等。
FPGA工程师的主要任务是设计和开发FPGA电路,并负责验证、优化和调试电路。
下面将介绍一些常见的FPGA工程师面试试题和回答。
首先,FPGA工程师需要具备怎样的基本知识和技能?作为一名FPGA工程师,需要具备以下基本知识和技能:1. 数字电路设计和开发的基本概念和原理;2. VHDL(VHSIC Hardware Description Language)或Verilog HDL (硬件描述语言)的使用;3. FPGA器件的结构和工作原理;4. FPGA开发工具的使用,如Xilinx ISE或Quartus II等;5. 时序分析和时序约束的理解和应用;6. 信号处理和通信原理的了解;7. PCB设计和布线的基本知识;8. 良好的问题解决能力和团队合作能力。
接下来,我们将介绍一些常见的面试试题和回答。
1. 请介绍一下FPGA和ASIC的区别。
回答:FPGA和ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)都是可用于数字电路设计和开发的器件,但存在一些区别。
FPGA具有可编程的逻辑和可重构性,可以根据需要进行编程和配置,适用于快速原型开发和灵活性要求较高的应用。
相比之下,ASIC是专门为某一特定应用进行定制设计和生产的集成电路,具有更高的性能和集成度,但开发周期长且成本较高。
2. 请解释一下FPGA的工作原理。
回答:FPGA由大量的可编程逻辑单元(CLB)和可编程互连资源组成。
CLB包含逻辑门和触发器等基本逻辑元件,通过可编程的连接资源进行互连。
在配置过程中,FPGA的逻辑和连接资源可以根据设计需求进行编程和定制。
1:什么是同步逻辑和异步逻辑?(汉王)同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。
异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。
答案应该与上面问题一致〔补充〕:同步时序逻辑电路的特点:各触发器的时钟端全部连接在一起,并接在系统时钟端,只有当时钟脉冲到来时,电路的状态才能改变。
改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来,此时无论外部输入 x 有无变化,状态表中的每个状态都是稳定的。
异步时序逻辑电路的特点:电路中除可以使用带时钟的触发器外,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件,电路中没有统一的时钟,电路状态的改变由外部输入的变化直接引起。
2:同步电路和异步电路的区别:同步电路:存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源,因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。
异步电路:电路没有统一的时钟,有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连,这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步,而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。
3:时序设计的实质:电路设计的难点在时序设计,时序设计的实质就是满足每一个触发器的建立/保持时间的而要求。
4:建立时间与保持时间的概念?建立时间:触发器在时钟上升沿到来之前,其数据输入端的数据必须保持不变的时间。
保持时间:触发器在时钟上升沿到来之后,其数据输入端的数据必须保持不变的时间。
不考虑时钟的skew,D2的建立时间不能大于(时钟周期T - D1数据最迟到达时间T1max+T2max);保持时间不能大于(D1数据最快到达时间T1min+T2min);否则D2的数据将进入亚稳态并向后级电路传播(修改)5:为什么触发器要满足建立时间和保持时间?因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的,如果不满足建立和保持时间,触发器将进入亚稳态,进入亚稳态后触发器的输出将不稳定,在0和1之间变化,这时需要经过一个恢复时间,其输出才能稳定,但稳定后的值并不一定是你的输入值。
这就是为什么要用两级触发器来同步异步输入信号。
这样做可以防止由于异步输入信号对于本级时钟可能不满足建立保持时间而使本级触发器产生的亚稳态传播到后面逻辑中,导致亚稳态的传播。
(比较容易理解的方式)换个方式理解:需要建立时间是因为触发器的D段像一个锁存器在接受数据,为了稳定的设置前级门的状态需要一段稳定时间;需要保持时间是因为在时钟沿到来之后,触发器要通过反馈来所存状态,从后级门传到前级门需要时间。
6:什么是亚稳态?为什么两级触发器可以防止亚稳态传播?这也是一个异步电路同步化的问题,具体的可以参考《EDACN技术月刊20050401》。
亚稳态是指触发器无法在某个规定的时间段内到达一个可以确认的状态。
使用两级触发器来使异步电路同步化的电路其实叫做“一步同位器”,他只能用来对一位异步信号进行同步。
两级触发器可防止亚稳态传播的原理:假设第一级触发器的输入不满足其建立保持时间,它在第一个脉冲沿到来后输出的数据就为亚稳态,那么在下一个脉冲沿到来之前,其输出的亚稳态数据在一段恢复时间后必须稳定下来,而且稳定的数据必须满足第二级触发器的建立时间,如果都满足了,在下一个脉冲沿到来时,第二级触发器将不会出现亚稳态,因为其输入端的数据满足其建立保持时间。
同步器有效的条件:第一级触发器进入亚稳态后的恢复时间 + 第二级触发器的建立时间 < = 时钟周期。
更确切地说,输入脉冲宽度必须大于同步时钟周期与第一级触发器所需的保持时间之和。
最保险的脉冲宽度是两倍同步时钟周期。
所以,这样的同步电路对于从较慢的时钟域来的异步信号进入较快的时钟域比较有效,对于进入一个较慢的时钟域,则没有作用。
7:系统最高速度计算(最快时钟频率)和流水线设计思想:同步电路的速度是指同步系统时钟的速度,同步时钟愈快,电路处理数据的时间间隔越短,电路在单位时间内处理的数据量就愈大。
假设Tco是触发器的输入数据被时钟打入到触发器到数据到达触发器输出端的延时时间;Tdelay 是组合逻辑的延时;Tsetup是D触发器的建立时间。
假设数据已被时钟打入D 触发器,那么数据到达第一个触发器的Q输出端需要的延时时间是Tco,经过组合逻辑的延时时间为Tdelay,然后到达第二个触发器的D端,要希望时钟能在第二个触发器再次被稳定地打入触发器,则时钟的延迟必须大于Tco+Tdelay+Tsetup,也就是说最小的时钟周期Tmin =Tco+Tdelay+Tsetup,即最快的时钟频率Fmax =1/Tmin。
FPGA开发软件也是通过这种方法来计算系统最高运行速度Fmax。
因为Tco和Tsetup是由具体的器件工艺决定的,故设计电路时只能改变组合逻辑的延迟时间Tdelay,所以说缩短触发器间组合逻辑的延时时间是提高同步电路速度的关键所在。
由于一般同步电路都大于一级锁存,而要使电路稳定工作,时钟周期必须满足最大延时要求。
故只有缩短最长延时路径,才能提高电路的工作频率。
可以将较大的组合逻辑分解为较小的N块,通过适当的方法平均分配组合逻辑,然后在中间插入触发器,并和原触发器使用相同的时钟,就可以避免在两个触发器之间出现过大的延时,消除速度瓶颈,这样可以提高电路的工作频率。
这就是所谓"流水线"技术的基本设计思想,即原设计速度受限部分用一个时钟周期实现,采用流水线技术插入触发器后,可用N个时钟周期实现,因此系统的工作速度可以加快,吞吐量加大。
注意,流水线设计会在原数据通路上加入延时,另外硬件面积也会稍有增加。
8:时序约束的概念和基本策略?时序约束主要包括周期约束,偏移约束,静态时序路径约束三种。
通过附加时序约束可以综合布线工具调整映射和布局布线,是设计达到时序要求。
附加时序约束的一般策略是先附加全局约束,然后对快速和慢速例外路径附加专门约束。
附加全局约束时,首先定义设计的所有时钟,对各时钟域内的同步元件进行分组,对分组附加周期约束,然后对FPGA/CPLD输入输出PAD附加偏移约束、对全组合逻辑的PAD TO PAD路径附加约束。
附加专门约束时,首先约束分组之间的路径,然后约束快、慢速例外路径和多周期路径,以及其他特殊路径。
9:附加约束的作用?作用:1:提高设计的工作频率(减少了逻辑和布线延时);2:获得正确的时序分析报告;(静态时序分析工具以约束作为判断时序是否满足设计要求的标准,因此要求设计者正确输入约束,以便静态时序分析工具可以正确的输出时序报告)3:指定FPGA/CPLD的电气标准和引脚位置。
10:FPGA设计工程师努力的方向:SOPC,高速串行I/O,低功耗,可靠性,可测试性和设计验证流程的优化等方面。
随着芯片工艺的提高,芯片容量、集成度都在增加,FPGA设计也朝着高速、高度集成、低功耗、高可靠性、高可测、可验证性发展。
芯片可测、可验证,正在成为复杂设计所必备的条件,尽量在上板之前查出bug,将发现bug的时间提前,这也是一些公司花大力气设计仿真平台的原因。
另外随着单板功能的提高、成本的压力,低功耗也逐渐进入FPGA设计者的考虑范围,完成相同的功能下,考虑如何能够使芯片的功耗最低,据说altera、xilinx都在根据自己的芯片特点整理如何降低功耗的文档。
高速串行IO的应用,也丰富了FPGA的应用范围,象xilinx的v2pro中的高速链路也逐渐被应用。
总之,学无止境,当掌握一定概念、方法之后,就要开始考虑FPGA其它方面的问题了。
11:对于多位的异步信号如何进行同步?对以一位的异步信号可以使用“一位同步器进行同步”,而对于多位的异步信号,可以采用如下方法:1:可以采用保持寄存器加握手信号的方法(多数据,控制,地址);2:特殊的具体应用电路结构,根据应用的不同而不同;3:异步FIFO。
(最常用的缓存单元是DPRAM)12:FPGA和CPLD的区别?FPGA是可编程ASIC。
ASIC:专用集成电路,它是面向专门用途的电路,专门为一个用户设计和制造的。
根据一个用户的特定要求,能以低研制成本,短、交货周期供货的全定制,半定制集成电路。
与门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点。
CPLD FPGA内部结构P roduct-term Look-up Table程序存储内部EEPROM SRAM,外挂EEPROM资源类型组合电路资源丰富触发器资源丰富集成度低高使用场合完成控制逻辑能完成比较复杂的算法速度慢快其他资源-PLL、RAM和乘法器等保密性可加密一般不能保密13:锁存器(latch)和触发器(flip-flop)区别?电平敏感的存储期间称为锁存器。
可分为高电平锁存器和低电平锁存器,用于不同时钟之间的信号同步。
有交叉耦合的门构成的双稳态的存储原件称为触发器。
分为上升沿触发和下降沿触发。
可以认为是两个不同电平敏感的锁存器串连而成。
前一个锁存器决定了触发器的建立时间,后一个锁存器则决定了保持时间。
14:FPGA芯片内有哪两种存储器资源?FPGA芯片内有两种存储器资源:一种叫block ram,另一种是由LUT配置成的内部存储器(也就是分布式ram)。
Block ram由一定数量固定大小的存储块构成的,使用BLOCK RAM资源不占用额外的逻辑资源,并且速度快。
但是使用的时候消耗的BLOCK RAM资源是其块大小的整数倍。
15:什么是时钟抖动?时钟抖动是指芯片的某一个给定点上时钟周期发生暂时性变化,也就是说时钟周期在不同的周期上可能加长或缩短。
它是一个平均值为0的平均变量。
16:FPGA设计中对时钟的使用?(例如分频等)FPGA芯片有固定的时钟路由,这些路由能有减少时钟抖动和偏差。
需要对时钟进行相位移动或变频的时候,一般不允许对时钟进行逻辑操作,这样不仅会增加时钟的偏差和抖动,还会使时钟带上毛刺。
一般的处理方法是采用FPGA 芯片自带的时钟管理器如PLL,DLL或DCM,或者把逻辑转换到触发器的D输入(这些也是对时钟逻辑操作的替代方案)。
17:FPGA设计中如何实现同步时序电路的延时?首先说说异步电路的延时实现:异步电路一半是通过加buffer、两级与非门等(我还没用过所以也不是很清楚),但这是不适合同步电路实现延时的。
在同步电路中,对于比较大的和特殊要求的延时,一半通过高速时钟产生计数器,通过计数器来控制延时;对于比较小的延时,可以通过触发器打一拍,不过这样只能延迟一个时钟周期。
18:FPGA中可以综合实现为RAM/ROM/CAM的三种资源及其注意事项?三种资源:block ram;触发器(FF),查找表(LUT);注意事项:1:在生成RAM等存储单元时,应该首选block ram 资源;其原因有二:第一:使用block ram等资源,可以节约更多的FF和4-LUT等底层可编程单元。