FPGA工程师笔试面试题（二）

1、IC设计中同步复位与异步复位的区别
同步复位在时钟沿才复位信号，完成复位动作。异步复位不管时钟，只要复位信号满足条件，就完成复位动作。异步复位对复位信号要求比较高，不能有毛刺，如果其与时钟关系不确定，也可能出现亚稳态。

2、MOORE 与 MEALY状态机的特征
两种典型的状态机是摩尔（Moore）状态机和米立（Mealy）状态机。摩尔有限状态机输出只与当前状态有关，与输入信号的当前值无关，是严格的现态函数。在时钟脉冲的有效边沿作用后的有限个门延后，输出达到稳定值。即使在时钟周期内输入信号发生变化，输出也会保持稳定不变。从时序上看，Moore状态机属于同步输出状态机。Moore有限状态机最重要的特点就是将输入与输出信号隔离开来。
Mealy状态机的输出是现态和所有输入的函数，随输入变化而随时发生变化。从时序上看，Mealy状态机属于异步输出状态机，它不依赖于时钟。

3、多时域设计中,如何处理信号跨时域
（1）乒乓操作
多时钟域的设计中，对于信号跨时域的处理这里可以采用乒乓操作的方法来进行。乒乓操作的处理流程为：输入数据流通过‘输入数据选择单元”将数据流等时分配到两个数据缓冲区，数据缓冲模块可以为任何存储模块，比较常用的存储单元为双口RAM(DPRAM)、单口RAM(SPRAM)、FIFO等。
　　在第1个缓冲周期，将输入的数据流缓存到“数据缓冲模块1”；
　　在第2个缓冲周期，通过“输入数据选择单元”的切换，将输入的数据流缓存到“数据缓冲模块2”，同时将“数据缓冲模块1”缓存的第1个周期数据通过“输入数据选择单元”的选择，送到“数据流运算处理模块”进行运算处理；
　　在第3个缓冲周期通过“输入数据选择单元”的再次切换，将输入的数据流缓存到“数据缓冲模块1”，同时将“数据缓冲模块2”缓存的第2个周期的数据通过“输入数据选择单元”切换，送到“数据流运算处理模块”进行运算处理。如此循环。
乒乓操作的最大特点是通过“输入数据选择单元”和“输出数据选择单元”按节拍、相互配合的切换，将经过缓冲的数据流没有停顿地送到“数据流运算处理模块” 进行运算与处理。把乒乓操作模块当做一个整体，站在这个模块的两端看数据，输入数据流和输出数据流都是连续不断的，没有任何停顿，因此非常适合对数据流进行流水线式处理。所以乒乓操作常常应用于流水线式算法，完成数据的无缝缓冲与处理。还可以节约缓冲区空间。
（2）FIFO操作
　　还有一种方法，FIFO一般用于不同时钟域之间的数据传输，比如FIFO的一端是AD数据采集，另一端是计算机的PCI总线，假设其AD采集的速率为16 位 100K SPS，那么每秒的数据量为100K×16bit=1.6Mbps,而PCI总线的速度为率33MHz，总线宽度32bit,其最大传输速为 1056Mbps可以采,在两个不同的时钟域间就用FIFO来作为数据缓冲。另外对于不同宽度的数据接口也可以用FIFO，例如单片机为8位数据输出，而 DSP可能是16位数据输入，在单片机与DSP连接时就可以使用FIFO来达到数据匹配的目的。
　　不同的时钟域之间信号通信时需要进行同步处理，这样可以防止新时钟域中第一级触发器的亚稳态信号对下级逻辑造成影响，其中对于单个控制信号可以用两级同步器，如电平、边沿检测和脉冲，对多位信号可以用FIFO,双口RAM，握手信号等。
　　情况比较多，如果简单回答的话就是：跨时域的信号要经过同步器同步，防止亚稳态传播。例如：时钟域1中的一个信号，要送到时钟域2，那么在这个信号送到时钟域2之前，要先经过时钟域2的同步器同步后，才能进入时钟域2。这个同步器就是两级d触发器，其时钟为时钟域2的时钟。这样做是怕时钟域1中的这个信号，可能不满足时钟域2中触发器的建立保持时间，而产生亚稳态，因为它们之间没有必然关系，是异步的。这样做只能防止亚稳态传播，但不能保证采进来的数据的正确性。所以通常只同步很少位数的信号。比如控制信号，或地址。当同步的是地址时，一般该地址应采用格雷码，因为格雷码每次只变一位，相当于每次只有一个同步器在起作用，这样可以降低出错概率，像异步FIFO的设计中，比较读写地址的大小时，就是用这种方法。
　　如果两个时钟域之间传送大量的数据，可以用异步FIFO来解决问题

4、给了reg的setup,hold时间，求中间组合逻辑的delay范围
Delay < period - setup – hold
假设时钟周期为Tclk，则有
Hold<Delay<Tclk-setup

5、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）
https://www.cnblogs.com/lilto/p/9581143.html

参考：
（1）https://blog.csdn.net/qq_37363005/article/details/97890745
（2）https://blog.csdn.net/whm0077/article/details/6141886
（3）https://blog.csdn.net/shanekong/article/details/29638699

最后

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