山东理工FPGA Verilog数字系统设计期末考卷

本资源是一份山东理工大学《FPGA与Verilog数字系统设计》课程的期末考试题终稿，适用于09电子科技1、2专业的学生。考试性质为闭卷考试，时间为100分钟。题目涵盖了Verilog语言基础、逻辑运算、系统设计以及硬件描述语言的应用。 1. **Verilog基础**：题目中涉及了Verilog的`$display`函数，用于在仿真时显示数据。例如，第1题展示了如何使用该函数来展示二进制数值的或操作结果，`$display("result=%b", 5'b01010|5'b11111)`，这要求考生掌握Verilog中的位操作符。 2. **逻辑运算**：第2题要求理解逻辑非(`!`)运算符和按位或(||)运算符，`$display("result=%b", !(4'b1110||4'b1001))`，测试的是考生对这些基本逻辑运算的理解和使用。 3. **硬件描述语言应用**：第3题涉及Verilog结构化设计，通过`{}`操作符组合变量，`$display("result=%b", {a, b, a+b})`，考察了数据的并行赋值和组合逻辑操作。 4. **时序逻辑设计**：第4题要求考生根据给定的描述画出S信号波形图，这可能涉及到时序电路的设计和分析，需要理解Verilog中的事件驱动（`always @(posedge clk)`或`posedge`等）语句。 5. **系统模块设计**：`alu`模块展示了如何用Verilog实现一个基本算术逻辑单元，包括`alu`和`top_alu`模块。`alu`模块实现了加减乘除和取反操作，而`top_alu`模块则展示了如何将这些模块集成到一个完整的设计中，并通过`$display`输出结果。 6. **时间和仿真控制**：`#10 $display("ouput=%d", out);`和`#10 $stop;`是时间延迟和停止仿真指令，用于模拟实际系统的行为。 这份试题全面覆盖了Verilog语言的基本语法、逻辑运算、硬件描述以及系统级设计，旨在测试学生的编程能力、逻辑思维和硬件实现技能。对于准备参加此类考试的学生来说，理解和解答这些问题有助于提升其在FPGA和Verilog设计方面的实践能力。