EDA技术题库一．填空题
1. Verilog的基本设计单元是模块。它是由两部分组成，一部分描述接口；另一部分描述逻辑功能，即定义输入是如何影响输出的。
2. 用assign描述的语句我们一般称之为组合逻辑，并且它们是属于并行语句，即于语句的书写次序无关。而用always描述的语句我们一般称之为组合逻辑或时序逻辑，并且它们是属于串行语句，即于语句的书写有关。
3． 在case语句中至少要有一条default语句。 4. 已知x=4’b1001,y=4’0110,则x的4位补码为4’b1111，而y的4位的补码为4’b0110 。 5. 两个进程之间是并行语句。而在Always中的语句则是顺序语句。 6.综合是将高层次上描述的电子系统转换为低层次上描述的电子系统，以便于系统的具体硬件实现 。综合器是能自动将高层次的表述（系统级、行为级）转化为低层次的表述（门级、结构级）的计算机程序
7. 设计输入的方式有原理图、硬件描述语言、状态图以及波形图。
8.按照仿真的电路描述级别的不同，HDL仿真器可以完成：系统级仿真，行为级仿真，RTL级仿真，门级（时序）仿真。按照仿真是否考虑硬件延时分类，可以分为：功能仿真和时序仿真。仿真器可分为基于元件（逻辑门）仿真器和基于HDL语言的仿真器
9. IP核是知识产权核或知识产权模块，在EDA技术中具有十分重要的地位。半导体产业的IP定义为用于ASIC或FPGA中的预先设计好的电路功能模块。IP分为软IP、固IP和硬IP。 10.可编程逻辑器件PLD是一种通过用户编程或配置实现所需逻辑功能的逻辑器件，也就是说用户可以根据自己的需求，通过EDA开发技术对其硬件结构和工作方式进行重构，重新设计其逻辑功能
11.两种可编程逻辑结构是基于与-或阵列可编程结构（乘积项逻辑可编程结构）、基于SRAM查找表的可编程逻辑结构
12.PLD按集成度分类：简单PLD、复杂PLD；按结构分类：基于 “与-或”阵列结构的器件、基于查找表结构的器件；从编程工艺上分类：熔丝型、反熔丝型、EPROM型、EEPROM型、SRAM型、Flash型
13.Verilog的端口模式有三种：输入端口、输出端口、双向端口，对应的端口定义关键词分别是：input、output、inout
14.Verilog中常用有两种变量：寄存器型变量（用reg定义）、网线型变量（用wire定义） 15.Verilog有两种赋值方式：阻塞式赋值（=）、非阻塞式赋值（<=） 16.Verilog有四种循环语句：for语句、repeat语句、while语句、forever语句 17.Verilog的描述风格：RTL描述 、数据流描述、行为描述、结构描述
18.从状态机的信号输出方式上分，有Mealy型和Moore型两种状态机；从状态机的描述结构上分，有单过程状态机和多过程状态机；从状态机表达方式上分，有符号化状态机和确定状态编码的状态机；从状态机编码方式上分，有顺序编码状态机、一位热码编码状态机或其他编码方式状态机。
19.四种简单逻辑器件：PROM中固定的与阵列，可编程或阵列；PLA是与阵列、或阵列都可编程；PAL中或阵列固定，与阵列可编程；GAL是或阵列、与阵列都可编程，输入部分增加了输出逻辑同单元（OLMC）
20.CPLD的组成结构：逻辑阵列块（由逻辑宏单元构成）、扩展乘积项（共享和并联）、可编程连线阵列、I/O控制块
21.FPGA的组成结构：逻辑阵列块LAB（由多个逻辑宏单元构成）、嵌入式存储器块、嵌入式硬件乘法器、I/O单元和PLL等模块 。
22.某一纯组合电路输入为in1，in2和in3，输入出为out，则该电路描述中always的事件表达式应写为always@(in1,in2,in3 );若某一时序电路由时钟clk信号上升沿触发，同步高电平复位信号rst清零，该电路描述中always的事件表达是应该写为always @( posedge clk )。
23.在模块中对任务进行了定义，调用此任务，写出任务的调用 mytast(f,g,m,n,p) 。 task mytast; 要求：变量的传递关系如下
output x,y; m——a，n——b，p——c，x——f，y——g input a,b,c; ……. endtask
24.if(a) out1<=int1; 当a= 1 执行out1<=int1 else out1<=int2; 当a= 0 执行out1<=int2 25.4’ b1001<<2= 4’b0100 ，4’ b1001>>2= 4’b0010 。
26.下面程序中语句5、6、7、11是 并行 执行，语句9、10是 顺序 执行 1 module M(……); 2 input ……. ; 3 output ……；
4 reg a,b……； 5 always@(……..) 6 assign f=c&d; 7 always@(……..) 8 begin 9 a=…….； 10 b=…….； end
11 mux mux1(out,in0,in1); endmodule
27. 用EDA技术进行电子系统设计的目标是最终完成ASIC的设计与实现。 28. 可编程器件分为 CPLD和FPGA。 29. 随着EDA技术的不断完善与成熟，自顶向下的设计方法更多的被应用于Verilog 设计当中。
30. 目前国际上较大的PLD器件制造公司有ALtera和Xilinx公司。
31. 完整的条件语句将产生组合电路，不完整的条件语句将产生时序电路。 32. 阻塞性赋值符号为 = ，非阻塞性赋值符号为 <= 。 33．有限状态机分为Moore和Mealy两种类型。 34、EDA缩写的含义为电子设计自动化(Electronic Design Automation) 35．状态机常用状态编码有二进制、格雷码和独热码。 36．Verilog HDL中任务可以调用其他任务和函数。
37．系统函数和任务函数的首字符标志为 $ ，预编译指令首字符标志为 # 。 38．可编程逻辑器件的优化过程主要是对速度和资源的处理过程。 39、大型数字逻辑电路设计采用的IP核有软IP、固IP和硬IP。
二.简答题
1.简述自顶向下的设计方法
HDL 答：①从自然语言说明到HDL的系统行为描述；②从HDL的系统行为描述到RTL描述；③从RTL描述到逻辑门级描述；④从门级描述到最终可以物理布线实现的底层电路；(以上可以理解成是逐步综合的过程。)⑤后期设计还包括涉及硬件实现和测试。 2.简述EDA的设计流程
答：①图形输入:a.原理图b.硬件描述语言c.状态图d.波形图；②HDL文本输入；③综合；④适配；⑤功能仿真与时序仿真；⑥编程下载；⑦硬件测试 3.简述过程语句的执行过程
答：①由always@引导的过程语句结构是Verilog中最常用和最重要的语句结构。②任何顺序语句都必须放在过程语句结构中。③通常要求将过程语句中所有的输入信号都放在敏感信号表中。(a.用文字or连接所有敏感信号。b.用逗号区分或连接所有敏感信号。c.省略形式，只写成(*)，或直接写成 always @ * ，显然试图通过选择性地列入敏感信号来改变逻辑设计是无效的。)④过程语句的执行依赖于敏感信号的变化（发生事件）。当某一敏感信号发生变化，过程语句被启动，内部的所有顺序语句被执行一遍，然后返回过程起始端，再次进入等待状态，直到下一次某一敏感信号发生变化再次进入“启动-运行”状态。过程语句结构是一个不断重复运行的模块。⑤一个模块中可以包含任意个过程语句，过程语句本身属于并行语句，而由过程引导的各类语句属于顺序语句。 4.简述什么是元件例化
答：元件例化就是引入一种连接关系，将预先设计好的元件，与当前设计模块中的指定端口相连接，从而构成层次化的设计方式。元件例化可以是多层次的，一个调用了较低层次元件的设计模块，也可以被更高层次的设计模块调用，成为高层次设计模块中的一个元件。被例化的元件可以以不同的形式出现，可以是Verilog设计文件，可以是FPGA元件库中的元件，或者是以别的硬件描述语言设计的元件，还可以是IP核。 5. 简要说明仿真时阻塞赋值与非阻塞赋值的区别 非阻塞（non-blocking)赋值方式 ( b<= a)：
b的值被赋成新值a的操作, 并不是立刻完成的，而是在块结束时才完成；块内的多条赋值语句在块结束时同时赋值；硬件有对应的电路。阻塞（blocking)赋值方式 ( b = a)：b的值立刻被赋成新值a；完成该赋值语句后才能执行下一句的操作；硬件没有对应的电路，因而综合结果未知。
阻塞赋值是在该语句结束是立即完成赋值操作；非阻塞赋值是在整个过程块结束是才完成赋值操作。
6.简述if语句的几种主要结构 答：①if(条件表达式) begin 语句块；end ②if(条件表达式)
begin 语句块1；end else begin 语句块2；end ③if(条件表达式1) begin 语句块1；end else if(条件表达式2) begin 语句块2； end …
else if(条件表达式n)
begin 语句块n；end
else begin 语句块n+1；end
7.简述Moore型和Mealy型状态机的区别
答：Mealy型状态机的输出是当前状态和所有输入信号的函数，它的输出是在输入变化后立即发生的，不依赖时钟的同步。Moore型状态机的输出则仅为当前状态的函数，这类状态机在输入发生变化时还必须等待时钟的到来，时钟状态发生变化时才导致输出的变化，所以比Mealy机要多等待一个时钟周期。
8.always语句和initial语句的关键区别是什么？能否相互嵌套？（5分） always语句是循环语句，initial只执行一次。它们不能嵌套。 9.画出下面程序段中r(reg型)的仿真波形 (6分) fork
#20 r=1’ b0; #10 r=1’ b1; #15 r=1’ b1; #25 r=1’ b1; #5 r=1’ b0; join
10.画出下面程序综合出来的电路图。(7分) always@(posedge clk) begin
q0<=~q2; q1<= q0; q2<= q1; End
11.HA模块程序如下，写出引用HA模块描述FA模块的Verilog程序。(7分) module HA(A,B,S,C); input A,B; output S,C;
assign {C,S}=A+B; endmodule
module FA(A,B,Ci,Co,S); input A,B,Ci;
output Co,S; wire Sl,C1,C2; HA a(A,B,Sl,C1); HA b(Sl,Ci,C2,S); assign Co=C1|C2; endmodule
12、写出下面程序中变量x，y，cnt，m，q的类型(5分) Assgin x=y;
x为wire型 always@(posegde clk)
y为reg或wire型 begin
cnt为reg型 cnt=m+1;
m为reg或wire型 q=~q;
q为reg型 end
13.initial和always预计的关键区别是什么？ intial只能用在仿真中，只在0时刻开始执行一次
always可以用在仿真中也可以用在综合中，只要触发条件满足，就会重复执行其中的语句 14.定义如下的变量和常量：
（1）定义一个名为count的整数； （integer count）
（2）定义一个名为ABUS的8位wire总线；(wire [7:0] ABUS)
（3）定义一个名为address的16位reg型变量，并将该变量的值赋为十进制数128；(reg [15:0] address address = 16'd128)
（4）定义参数Delay_time, 参数值为8；(parameter Delay_time = 8) （5）定义一个名为DELAY的时间变量；(没讲过)
（6）定义一个32位的寄存器MYREG；(reg [31:0] MYREG；)
（7）定义一个容量为128，字长为32位的存储器MYMEM；(reg [31:0] MYMEM [127:0]) 15.下列标识符哪些是合法的，哪些是错误的？
Cout(y), 8sum(n), \\a*b(y), _data(y), \\wait(y), initial(n), $latch(n) 16.下列数字的表示是否正确？
6'd18(y), 'Bx0(y), 5'b0x110(y), 'da30(n), 10'd2(y), 'hzF(y)
17.简述有限状态机FSM分为哪两类？有何区别？有限状态机的状态编码风格主要有哪三种？
根据内部结构不同可分为摩尔型状态机和米里型状态机两种。摩尔型状态机的输出只由当前状态决定，而次态由输入和现态共同决定；米里型状态机的输出由输入和现态共同决定，而次态也由输入和现态决定。
状态编码主要有三种：连续二进制编码、格雷码和独热码。 18.简述基于数字系统设计流程包括哪些步骤?
包括五个步骤：
⑴、设计输入：将设计的结构和功能通过原理图或硬件描述语言进行设计或编程，进行语法或逻辑检查，通过表示输入完成，否则反复检查直到无任何错误。
⑵、逻辑综合：将较高层的设计描述自动转化为较低层次描述的过程，包括行为综合，逻辑综合和版图综合或结构综合，最后生成电路逻辑网表的过程。
⑶、布局布线：将综合生成的电路网表映射到具体的目标器件中，并产生最终可下载文件的过程。
⑷、仿真：就是按照逻辑功能的算法和仿真库对设计进行模拟，以验证设计并排除错误
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