FPGA&ASIC面试精华:设计流程、逻辑门、Verilog实战
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更新于2024-08-05
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"该资源是针对FPGA和ASIC设计的笔试面试知识点总结,适用于准备进入大厂的秋招或春招。涵盖了FPGA和ASIC的基本开发流程,数字电路基础,逻辑函数,时序逻辑电路,Verilog编程以及低功耗设计等多个方面的内容,旨在帮助求职者全面理解和掌握相关技术要点。"
1. **FPGA&ASIC开发流程**:
- ASIC设计流程通常包括需求分析、逻辑设计、布局布线、版图设计、仿真验证、流片制造和测试等多个阶段,涉及的工具有Synopsys、Cadence等公司的逻辑综合、仿真、布局布线工具。
- FPGA开发流程主要包括设计规格制定、逻辑设计(常用VHDL或Verilog)、逻辑综合、适配、下载和硬件测试等步骤,主要使用Xilinx或Intel的ISE、Vivado等工具。
2. **数字电路基础**:
- bit、byte、word、dword、qword是计算机数据存储单位,依次增大,如:1 byte = 8 bits, 1 word = 2 bytes, 1 dword = 4 bytes, 1 qword = 8 bytes。
- 原码、反码、补码用于表示二进制数的正负,符号-数值码是一种特殊形式的补码。
- 数制转换涉及二、八、十、十六进制之间的转换。
- 逻辑函数化简常用De Morgan定律和Karnaugh地图进行简化。
3. **逻辑设计与冒险消除**:
- 冒险和竞争是数字电路中由于信号传播延迟导致的问题,可通过添加适当的布尔表达式或缓冲器来消除。
- 设计2-4译码器和BCD译码器属于组合逻辑电路设计。
4. **时序逻辑电路**:
- 建立时间和保持时间是确保时序电路正确工作的关键参数。
- D触发器和Latch的主要区别在于同步控制和异步控制方式。
- 同步电路和异步电路的差异在于时钟同步方式。
- 亚稳态是时序电路中不稳定状态,由时钟偏移和数据传输延迟引起,消除方法包括增加 metastability resolver 或采用同步设计。
5. **Verilog编程**:
- reg和wire的区别在于reg是存储型变量,wire是无源信号线。
- 阻塞赋值(=)和非阻塞赋值(<=)影响代码执行顺序。
- localparam、parameter和define都是常量定义,但作用范围和类型不同。
- task与function主要差异在于是否可以返回值和调用时机。
- Retiming技术是优化RTL代码的一种方法,通过改变时钟路径来改善性能。
6. **跨时钟域设计**:
- 跨时钟域传输需考虑同步问题,避免数据丢失或错误,通常使用数据锁存、握手协议等方式处理。
7. **其他高级概念**:
- 高阻态在数字电路中表示器件不导通,相当于开路状态。
- 亚稳态解释了在时序逻辑中可能出现的短暂不稳定状态及其消除策略。
这些知识点覆盖了FPGA和ASIC设计的核心技能,对于想要从事相关领域工作的人来说,是必不可少的准备内容。
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