2020年大厂FPGA笔试面试高频题库附逐题解析答案

2020年大厂FPGA笔试面试高频题库附逐题解析答案

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.FPGA中常用的静态存储单元是（）A.SRAMB.DRAMC.FlashD.EEPROM2.下列哪种描述方式属于行为级描述（）A.RTL描述B.数据流描述C.门级描述D.寄存器传输级描述3.在FPGA设计中，用于同步复位的时钟信号通常选择（）A.系统时钟B.复位信号时钟C.外部输入时钟D.任意时钟4.以下关于FPGA中BRAM的描述，错误的是（）A.可以用于实现简单的双端口RAMB.读写速度较快C.不可用于实现FIFOD.可以配置为不同的存储模式5.下列哪个语句用于在VerilogHDL中进行模块实例化（）A.moduleB.alwaysC.assignD.instantiate6.FPGA中实现并行运算的关键资源是（）A.DSP单元B.IOBC.CLBD.MUX7.当FPGA设计中出现时序违规时，以下哪种方法可以优先尝试解决（）A.增加电源电压B.调整代码逻辑C.更换FPGA芯片D.增加时钟频率8.在VerilogHDL中，以下哪种数据类型用于表示无符号整数（）A.regB.wireC.integerD.unsigned9.FPGA中用于实现高速接口协议的常用IP核是（）A.UARTB.SPIC.EthernetMACD.以上都是10.以下关于FPGA中的锁相环（PLL）的描述，正确的是（）A.只能用于提高时钟频率B.可以实现时钟的倍频和分频C.与外部时钟无关D.占用资源较少二、填空题（总共10题，每题2分）1.FPGA的全称是____________________。2.在VerilogHDL中，用____________________关键字声明寄存器类型的变量。3.FPGA设计中常用的综合工具如____________________。4.实现FIFO（先进先出队列）时，通常可以利用FPGA中的____________________资源。5.同步复位信号的有效电平通常为____________________（高电平/低电平）。6.在FPGA设计中，用于实现数字滤波的算法有____________________（写出一种）。7.描述FPGA中逻辑单元之间连接关系的网表文件后缀通常为____________________。8.当FPGA的CLB资源不够用时，可以考虑采用____________________（写出一种方法）。9.VerilogHDL中，always块中敏感信号列表用____________________符号表示。10.FPGA中用于实现高速数据采集的接口有____________________（写出一种）。三、判断题（总共10题，每题2分）1.FPGA和ASIC都是可编程芯片。（）2.VerilogHDL中的wire类型变量只能用于连接信号，不能存储数据。（）3.FPGA中的IOB只能用于输入信号。（）4.行为级描述是最底层的描述方式。（）5.BRAM在FPGA中是随机访问存储器。（）6.时序分析主要关注组合逻辑的延迟。（）7.在VerilogHDL中，assign语句是组合逻辑描述语句。（）8.FPGA的配置文件只能在设计完成后烧录一次。（）9.增加FPGA的时钟频率一定能提高系统性能。（）10.不同型号的FPGA芯片，其CLB资源的结构和功能都是相同的。（）四、简答题（总共4题，每题5分）1.简述FPGA与ASIC的区别。2.说明VerilogHDL中数据流描述和行为级描述的主要区别。3.当FPGA设计中出现时序违规时，有哪些常见的解决方法？4.列举FPGA中常用的调试工具及其作用。五、讨论题（总共4题，每题5分）1.讨论在FPGA设计中如何优化资源使用，以提高系统的性能和可靠性。2.分析FPGA在高速数据处理领域的优势和挑战。3.假设你正在设计一个基于FPGA的嵌入式系统，如何选择合适的FPGA芯片？4.随着AI技术的发展，FPGA在AI加速方面有哪些应用和发展趋势？答案单项选择题1.A2.B3.A4.C5.D6.A7.B8.D9.D10.B填空题1.Field-ProgrammableGateArray2.reg3.Synplify、QuartusII综合器等4.BRAM5.低电平6.FIR滤波器7..v8.采用IP核复用9.@10.DDR接口判断题1.×2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.×10.×简答题1.FPGA是现场可编程门阵列，可在生产后根据需求编程配置；ASIC是专用集成电路，设计完成后不可更改。FPGA开发周期短，可快速验证功能，成本高在量产时；ASIC性能高、面积小、功耗低，前期设计成本高，适用于大规模量产。2.数据流描述侧重于描述信号之间的连接和数据流动，用assign语句实现；行为级描述关注功能行为，用always块实现，可包含复杂算法和状态机等，不关心具体硬件结构。3.解决时序违规可调整代码逻辑，如优化组合逻辑路径、合理安排寄存器位置；增加时钟周期；使用缓冲器、锁相环等；采用异步转同步处理。4.常用调试工具有ChipScope，可抓取信号进行波形分析；SignalTapII，可实时监测信号；ModelSim，用于功能和时序仿真。ChipScope和SignalTapII可在FPGA运行时监测信号，ModelSim用于前期验证设计功能和时序。讨论题1.优化资源使用可合理划分模块，复用IP核；根据功能需求选择合适资源，如用DSP处理复杂运算，不用时关闭空闲模块；采用流水线技术提高并行度，减少资源占用，从而提高性能和可靠性。2.FPGA在高速数据处理优势在于并行架构可同时处理多数据，灵活配置适应不同协议和算法；挑战是高速数据处理时信号完整性问题，功耗和散热需优化，设计复杂度高。3.考虑系统性能需求，如数据处理速度、带宽等；成本因素，根据预算选芯片；开发周期，选