大疆芯片开发岗A卷

一、单选题

1.下列关于多bit数据跨时钟域的处理思路，错误的有 A
  A、发送方给出数据，接收方用本地时钟同步两拍再使用
  B、发送方把数据写到异步fifo,接收方从异步fifo里读出
  C、对于连续变化的信号，发送方转为格雷码发送，接收方收到后再转为二进制
  D、发送方给出数据，发送方给出握手请求，接收方收到后回复，发送方撤销数据
解析:两级信号同步是处理单比特信号，而多比特数据可以用异步FIFO、格雷码、握手协议。

2.对12.918做无损定点化，需要的最小位宽是多少位，位宽选择11位时的量化误差是多少 C
  A、12位，0.0118
  B、13位，0.0039
  C、12位，0.0039
  D、13位，0.0118
解析：当小数点后第8位×2后结果为1.008，如果按0.008继续乘2下去，结果不可能得到1，这时只能进行“四舍五入”原则将1.008当做1。因此需要位宽为12bit。
当位宽为11bit时，转化的二进制数为1100.1110101=12.91406
量化误差：|12.91406-12.918|=0.00394。

3.两个噪声源的均方根噪声幅度分别是10uVrms, 5uVrms; 两个噪声源叠加后的均方根噪声幅度不可能是以下值中的哪个? B
  A、11.18uVrms
  B、2uVrms
  C、5uVrms
  D、14uVrms

4.虑如下的4x4的“二维仲裁器”R00到R33为输入，G00到G33为输出，N和W也为输入，E和S也为输出，假设所有的逻辑门(包括非门/与门/反向器)延时都为1ns,请问该电路的最大延迟为D

  A、23ns
  B、25ns
  C、19ns
  D、21ns

5.下图所示4bit右移位寄存器，0时刻ABCD初始状态为0111,请写出5个时刻之后的ABCD输出

  A、1010
  B、0100
  C、1101
  D、1110
解析：0111->0011->0001->0000->1000->0100(第五次移位值)。

6.1个16K x 8位的存储器，其地址线和数据线总和是 D
  A、46
  B、17
  C、48
  D、22
解析：16K=2⁴⁺²10=2^14，即需要14根地址线；8bit位宽需要8根数据线，一共需要22根线

7.数字系统中，采用( )可以将减法运算转化成为加法运算D
  A、原码
  B、BCD码
  C、ASCII码
  D、补码

8.关于流水线设计的理解，错误的是:A
  A、流水线设计会消耗较多的组合逻辑资源
  B、流水线设计会导致原有通路延时增加
  C、流水线设计的思想，是使用面积换取速度
  D、关键路径中插入流水线，能够提高系统时钟频率
解析：（流水线消耗了更多的寄存器资源（时序资源））（流水线为了使setup time更容易满足（原有通路延时降低），会降低系统时钟周期，增加系统的时钟频率；使用面积换取速度

9.在Verilog语言中如果a= 1"b1, b=3’b101, C= 1’b0,则{a,(3({c},b} =C
  A、8’b10110101
  B、7’b1011101
  C、7’b1000101
  D、8’b10001010

10.下面哪种逻辑门]可以实现逻辑( AXORB) OR (C AND D) ?A
  A.、NAND
  B、NOR
  C、XOR
  D、INV

11.关于DFT (design for test) 的描述错误的是:A
  A、DFT测试不能覆盖电路的时序问题
  B、DFT测试过程通常会消耗大量的动态功耗
  C、DFT的主要目的是发现芯片在生产过程中出现的缺陷
  D、寄存器扫描链是一种常用的DFT技术
解析：DFT的at-speed test会采用芯片PLL高速时钟进行寄存器的setup和hold测试

12.以下哪个工具不具备逻辑综合功能C
  A、Synplify
  B、Design Compiler
  C、Modelsim
  D、ISE
解析：Modelsim专业的仿真软件，时序和功能仿真，不具备逻辑综合功能

13.对芯片静态功耗影响最大是哪项D
  A:、工作模式
  B:、频率
  C、负载
  D、电压
解析: P=I*V

14.组合逻辑电路中的冒险是由于（D）引起的。
  A、电路有多个输出
  B.、电路未达到最简
  C、逻辑门类型不同
  D、电路中的时延

15.指令系统中程序控制类指令的功能是B
  A、实现主存与CPU之间的数据传送
  B、实现程序执行顺序的改变
  C、实现算术和逻辑运算
  D、实现堆栈操作
解析:程序控制类指令包括跳转指令，循环指令，子程序指令以及中断指令。这些指令可以控制程序的执行顺序

16.在对信号做降采样前添加滤波器，一般需要添加什么样的滤波器， 完成什么功能:D
  A、高通，抗周期延拓
  B、高通，抗混叠滤波
  C、低通，抗周期延拓
  D、低通，抗混叠滤波

17.假设一个cycle只能完成 个(8bits8bits) 或一个(17bits+ 17bits+ 17bits)操作，那么设计16bits16bits乘法最少可以多少个cycle完成C
  A、2个cycles
  B、4个cycles
  C、3个cycles
  D、1个cycle

18.下面哪项不是负反馈电路?C
  A、电压串联反馈
  B、电压并联反馈
  C、电容并联反馈
  D、电流串联反馈
解析：负反馈电路有四种：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联

19.如下关于"线与”逻辑的描述，错误的是:B
  A、可以用OC门来实现“线与”
  B、“线与”逻辑必须在输出端加一个下拉电阻
  C、“线与”逻辑是两个输出信号相连可以实现“与”的功能
  D、可以用OD门来实现“线与"
解析: OD: open-drain,源级开漏输出(开漏)，OC: open-collector,集电极开路。OD是对mos管而言，OC是对双极型管而言，两者实现线与需外加.上拉电阻

20.下列说法正确的是:(B)
  A、乘法器在FPGA上必须使用DSP资源
  B、基于SRAM的FPGA器件，每次上电之后必须重新进行配置
  C、FPGA的ChipScope设置同样的采样深度，如果想一次观测更长时间的信号波形，可以将采样时钟换成更高频率的时钟
  D、Source clock latency也属于FPGA IO接口约束
解析：乘法器是可以通过LUT实现的；片上逻辑分析仪观测和周期数有关，频率没关系；时钟延迟应该不是IO

二、多选题

1.关于异步处理，以下说法正确的是:AC
  A、静态配置信号可以不做异步处理
  B、异步FIFO采用格雷码的原因是为了提高电路速度
  C、异步处理需要考虑发送和接收时钟之间的频率关系
  D、单比特信号打两拍后可以避免亚稳态的发生

2.下面哪些是非易失性存储器AB
  A、flash
  B、EPROM
  C、DRAM
  D、SRAM

3.关于16点FF T描述正确的是BCD
  A、每个蝶形算法需要1次复数加法
  B、每级有8个蝶形算法
  C、每个蝶形算法需要1次复数乘法
  D、共有4级分解
解析:完成一个蝶形运算需要一次复数乘法和两次复数加法

4.Verilog语言中，下列哪些语句不可以被综合:BD
  A、用generate语句产生的代码
  B、initial语句块
  C、always语句块
  D、force语句
解析：always、generate、for、case、function、assign都是DUT代码中常用的可综合语句

5.在不增加pipeline的情况下，如何解决条critical path的setup时序不满足的问题ACD
  A、使用更先进工艺的工艺库
  B、在这条path.上插入寄存器
  C、将部分组合逻辑电路搬移到前级path_上
  D、降低时钟频率
解析：插入寄存器就是添加流水，违背题意；A为综合工具DC常用方法，B实际上就是pipeline，C可减小传播延时和组合逻辑延时和建立时间，D可加大时钟周期

6.下列关于代码覆盖率描述错误的是:AB
  A、代码覆盖率达到百分之-百说明代码bug已消除
  B、代码覆盖率包括功能覆盖率
  C、代码覆盖率包括条件覆盖率
  D、代码覆盖率包括语句覆盖率
解析:覆盖率是衡量设计验证完成程度的指标，并不是验证的目的。任何覆盖率达到100%并不代表芯片bug已消除。代码覆盖率包括行覆盖率、条件覆盖率、状态机覆盖率和翻转覆盖率。功能覆盖率反映开发出来的需要覆盖的功能点覆盖的比例。断言覆盖率测量断言被触发的频繁程度。

7.C程序中定义了一个全局数组，编译后此数组变量可能分配在下列哪个段:BC
  A、text段
  B、bss段
  C、data段
  D、stack段
解析：bss段用来存放未初始化的全局变量；data段用来存放已初始化的全局变量；堆栈用来存放局部变量；text段用来存放程序执行代码

8.下面电路中属于时序电路的是?ABD
  A、寄存器
  B、触发器
  C、译码器
  D、计数器

9.下列优化方法中哪些是速度优化方法:BC
  A、资源共享
  B、关键路径优化
  C、流水线
  D、串行化
解析：面积优化——资源共享、串行化；
速度优化——流水线、关键路径法，寄存器配平；

10.对于PSK和QAM调制，以下哪些说法是正确的:BCD
  A、对于QAM调制，星座图的每个点的幅度相等
  B、2PSK和4PSK在归-化条件下，其幅度都是1
  C、4-QAM调制与QPSK的调制方式一致
  D、在同样信道条件下，16-QAM的误码率大于4-QAM
PSK调制，星座图中的点都位于单位圆上，模相同(都为1),只有相位不同。而QAM调制星座图中的点不再位于单位圆.上，而是分布在复平面的一定范围内，各点如果模相同，则相位必不相同，如果相位相同则模必不相同。

三、填空题

1.write-back cache和write-through cache的区别: ( Write-back ) cache只在cache line被替代的时候把cache里的有效数据写下一级存储。
解析：Write-back（回写模式：在数据更新时只写入缓存Cache。只在数据被替换出缓存时，被修改的缓存数据才会被写到后端存储。此模式的优点是数据写入速度快，因为不需要写存储；缺点是一旦更新后的数据未被写入存储时出现系统掉电的情况，数据将无法找回。

2.正则表达式里可以使用计数符和通用字符集进行搜索匹配，这些计数符中，( * )号的意思是四配0个，1个或者多个，( + )号的意思是四配1个或者多个，( ? )号的意思是匹配0个或者1个

3.FPGA时序检查中对于异步复位电路的时序分析分别叫做( 恢复时间检查 )和 ( 移除时间检查 ）。

4.并行计算是提高程序运行速度的关键，设a为并行计算部分的所占比例，n为并行处理的节点数，则并行计算带来的加速比为（ 1/（a/n+1-a） ）。
解析: S=（Ws+Wp )/(Ws+Wp/p)，Ws 程序中的串行部分，Wp程序中的并行部分，PWs+Wp/p为并行的节点数。

5.下图球框由三个相同的铁圈两两正相交组成，每个铁圈的电阻为均为R。AB两点间的电阻为( 5R/48 )。

四、问答题

1.Signal_a是clka (300M) 时钟域的一个单时钟脉冲信号， 如何将其同步到时钟域clkb (100M) 中，并产生出Signal_b同步脉冲信号。请用Verilog代码描述，并画出对应的时序波形说明图。

2.如下图，一个高速接口的端口电路示意图，要求D端发送数字0/1, DQ端收到相同的数字0/1. VREF电压为比较器数字输出0/1的判决电压。
  (1) S1断开时，DQ端VREF电压需设置为?
  (2) S1连通时，DQ端VREF电压需设置为?
  (3)驱动端发送0时功耗较低，这句话是否正确?为什么?
  备注: VREF电压是AD比较器判0或1的基准参考电压

答案:(1)S1断开的时候，若D为1，Q端电压为VDDQ，因此VREF要小于VDDQ。若D为0，Q端的电压为0，因此VREF要大于0，因此0<VREF<VDDQ
VDDQ
(2) S1连通时，若D为1，Q端电压为VDDQ/3，若D为0，Q端的电压为0，因此VREF要大于0，因此0<VREF<VDDQ/3
(3) 驱动端为0时，NMOS管导通，反相器输出接地，电阻没有电流，因此功耗较低。

3.用moore型状态机实现序列"1101“从右到左的不重要检测。 (注:典型的状态机设计分为moore与mealy两大类，其中mealy状态机的输出不仅与当前状态值有关，而且与当前输入有关; moore状态机的输出仅与当前状态值有关，而与此时的输入无关)
  1)请画出状态转移图，其中状态用S0，S1, S2…标识
  2)针对这个具体设计如何衡量验证的完备性?

4.进行一个运算单元的电路设计， A[7: 0]* 1111011,请尽量用最少的资源来实现，写出对应的RTL代码

module mul (
  input [7:0]A,
  output [15:0]B) ;
  
  wire [15:0] reg1 ;
  wire [15:0] reg2;
  wire [15:0] reg3;
  
  assign reg1={A,{8{1'b0}}} ;
  assign reg2={{6{1'b0}} ,A,{2{1'b0}}} ;
  assign reg3={{8{1'b0}} ,A} ;
  assign B = reg1-reg2-reg3;
endmodule

5.用C语言实现整数到ASCII码字符串的转换
void itoa(long int value,char *string) {
//value为一个int值， string是用来存放转换后的字符串的

}

最后

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