2025四川九洲電器集團有限責任公司招聘硬件研發(fā)崗（邏輯工程師）（校招）等崗位擬錄用人員筆試歷年難易錯考點試卷帶答案解析（第1套）一、單項選擇題下列各題只有一個正確答案，請選出最恰當?shù)倪x項（共30題）1、在VerilogHDL中，以下哪種賦值方式用于描述組合邏輯電路？A.非阻塞賦值（<=）B.阻塞賦值（=）C.連續(xù)賦值（assign）D.B和C都正確2、關(guān)于同步復位與異步復位，下列說法正確的是？A.同步復位不依賴時鐘，復位信號一有效立即生效B.異步復位必須在時鐘有效邊沿到來時才生效C.同步復位更易滿足時序收斂，但對復位脈沖寬度有要求D.異步復位容易引入亞穩(wěn)態(tài)，但復位響應(yīng)更快3、在FPGA設(shè)計中，跨時鐘域（CDC）信號傳遞時，為避免亞穩(wěn)態(tài)，最常用的同步方法是？A.使用單級觸發(fā)器鎖存B.使用兩級觸發(fā)器同步器（兩級DFF）C.采用異步FIFOD.B和C都正確4、以下關(guān)于建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime）的描述，正確的是？A.建立時間是時鐘邊沿后數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的時間B.保持時間是時鐘邊沿前數(shù)據(jù)必須提前到達的時間C.違反建立時間會導致時序路徑過短D.違反保持時間通常由組合邏輯延遲過小引起5、在數(shù)字電路中，卡諾圖（KarnaughMap）主要用于？A.分析時序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移B.化簡布爾邏輯表達式C.計算電路的功耗D.仿真Verilog代碼行為6、在FPGA設(shè)計中，當一個組合邏輯電路的Verilog描述中，if語句未包含完整的else分支時，綜合工具最可能推斷出什么硬件結(jié)構(gòu)？A.D觸發(fā)器B.多路選擇器C.鎖存器（Latch）D.移位寄存器7、在跨時鐘域（CDC）信號傳輸中，為降低單比特控制信號因時鐘不同步導致的亞穩(wěn)態(tài)風險，最常用且有效的硬件同步方法是什么？A.使用異步FIFOB.增加信號驅(qū)動能力C.采用兩級觸發(fā)器（雙寄存器）同步器D.降低系統(tǒng)時鐘頻率8、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的建立時間（SetupTime）是指什么？A.時鐘邊沿之后，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間B.數(shù)據(jù)信號在時鐘有效邊沿到來之前，必須穩(wěn)定不變的最短時間C.時鐘信號從低電平到高電平的轉(zhuǎn)換時間D.信號在觸發(fā)器內(nèi)部從輸入到輸出的傳播延遲9、下列關(guān)于VerilogHDL中組合邏輯與時序邏輯的描述，哪一項是正確的？A.組合邏輯的輸出僅取決于當前輸入，與時鐘信號無關(guān)B.時序邏輯的輸出僅取決于當前輸入，與電路的先前狀態(tài)無關(guān)C.組合邏輯通常使用always@(posedgeclk)語句塊描述D.時序邏輯的輸出變化不受時鐘邊沿控制10、在FPGA設(shè)計中，為什么推薦使用同步邏輯設(shè)計而非異步邏輯設(shè)計？A.同步邏輯設(shè)計可以完全消除亞穩(wěn)態(tài)B.同步邏輯設(shè)計可以顯著降低功耗C.同步邏輯設(shè)計便于進行靜態(tài)時序分析和綜合D.同步邏輯設(shè)計的電路速度一定更快11、在數(shù)字電路設(shè)計中，關(guān)于觸發(fā)器的建立時間（SetupTime），下列描述正確的是？A.指時鐘上升沿到來之后，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間B.指時鐘上升沿到來之前，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間C.指從數(shù)據(jù)變化到時鐘上升沿之間的時間間隔D.指觸發(fā)器輸出響應(yīng)輸入的延遲時間12、在FPGA設(shè)計中，同步復位與異步復位的主要區(qū)別在于？A.同步復位消耗更多邏輯資源B.異步復位必須在時鐘邊沿觸發(fā)才能生效C.同步復位僅在時鐘有效邊沿采樣復位信號并執(zhí)行復位D.異步復位無法清除寄存器狀態(tài)13、在使用Verilog設(shè)計狀態(tài)機時，以下哪種編碼方式在狀態(tài)跳變時僅有一位發(fā)生變化，有利于降低功耗和避免毛刺？A.二進制編碼B.獨熱碼（One-Hot）C.格雷碼（GrayCode）D.十進制編碼14、在FPGA時序分析中，若某路徑的建立時間違例（SetupViolation），最直接有效的修復方法通常是？A.增加數(shù)據(jù)路徑的組合邏輯延遲B.降低工作時鐘頻率C.插入寄存器進行流水線（Pipeline）優(yōu)化D.改用異步復位15、關(guān)于FPGA中的“亞穩(wěn)態(tài)”（Metastability），以下說法正確的是？A.亞穩(wěn)態(tài)只發(fā)生在同步復位電路中B.亞穩(wěn)態(tài)是由于信號在時鐘邊沿附近變化，違反建立或保持時間要求所致C.使用獨熱碼狀態(tài)機可完全消除亞穩(wěn)態(tài)D.亞穩(wěn)態(tài)僅影響模擬電路，不影響數(shù)字邏輯16、在FPGA設(shè)計中，下列關(guān)于亞穩(wěn)態(tài)的描述，哪一項是正確的？A.亞穩(wěn)態(tài)僅發(fā)生在組合邏輯電路中。B.亞穩(wěn)態(tài)會導致電路輸出在一段時間內(nèi)處于不確定狀態(tài)。C.使用單級觸發(fā)器緩沖異步信號可以完全消除亞穩(wěn)態(tài)。D.亞穩(wěn)態(tài)的發(fā)生與時鐘頻率無關(guān)。17、VerilogHDL是一種用于描述什么的硬件描述語言？A.軟件算法的執(zhí)行流程。B.電子系統(tǒng)硬件的行為、結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流。C.數(shù)據(jù)庫的查詢與管理。D.網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的交互過程。18、在FPGA時序分析中，主要分析的對象是？A.電源電壓的波動。B.芯片封裝的物理尺寸。C.寄存器與寄存器之間的路徑延遲。D.外部存儲器的讀寫速度。19、下列哪項是FPGA設(shè)計中常用的、用于實現(xiàn)復雜控制邏輯的電路結(jié)構(gòu)？A.運算放大器。B.狀態(tài)機（StateMachine）。C.模擬濾波器。D.電阻分壓網(wǎng)絡(luò)。20、關(guān)于Verilog語言在FPGA設(shè)計中的應(yīng)用，以下說法正確的是？A.Verilog語言主要用于編寫操作系統(tǒng)內(nèi)核。B.在美國，超過90%的ASIC和FPGA設(shè)計采用硬件描述語言方法。C.Verilog語言是唯一能用于FPGA設(shè)計的硬件描述語言。D.Verilog代碼的仿真結(jié)果與最終硬件實現(xiàn)功能一定完全一致。21、在數(shù)字電路設(shè)計中，組合邏輯電路的輸出僅取決于什么？A.電路的當前狀態(tài)和歷史輸入B.電路的當前狀態(tài)和當前輸入C.電路的當前輸入D.電路的歷史輸入22、FPGA設(shè)計中，用于描述硬件行為和結(jié)構(gòu)的常用語言是什么？A.PythonB.C++C.VerilogHDLD.Java23、下列哪項是時序邏輯電路區(qū)別于組合邏輯電路的關(guān)鍵特征？A.輸出僅由當前輸入決定B.不包含任何邏輯門C.具備存儲或記憶功能D.僅用于算術(shù)運算24、在FPGA時序分析中，通常關(guān)注的節(jié)點指的是什么？A.電源節(jié)點B.輸入/輸出引腳C.寄存器之間的路徑D.邏輯門的輸出端25、狀態(tài)機電路主要包含哪兩種基本邏輯成分？A.模擬電路與數(shù)字電路B.組合邏輯與時序邏輯C.電阻與電容D.乘法器與加法器26、在VerilogHDL設(shè)計中，為避免競爭冒險并正確建模時序邏輯電路，應(yīng)采用哪種賦值方式？A.阻塞賦值（=）B.非阻塞賦值（<=）C.同時使用阻塞和非阻塞賦值D.僅使用連續(xù)賦值（assign）27、靜態(tài)時序分析（STA）主要用于驗證數(shù)字電路的哪項關(guān)鍵性能？A.功耗大小B.邏輯功能正確性C.建立時間和保持時間是否滿足要求D.芯片物理尺寸28、在FPGA設(shè)計中，相較于同步復位，異步復位的主要優(yōu)點是什么？A.復位信號的釋放更精確B.對復位信號的脈沖寬度要求更低C.可以直接利用器件提供的專用復位端口，節(jié)省邏輯資源D.能有效抑制復位信號中的毛刺29、下列哪項是導致時序路徑上發(fā)生保持時間（HoldTime）違例的最常見原因？A.組合邏輯路徑延遲過長B.時鐘頻率過高C.時鐘偏移（ClockSkew）過大D.建立時間余量不足30、當一個觸發(fā)器的輸入數(shù)據(jù)在時鐘有效沿附近不滿足建立時間或保持時間要求時，最可能導致什么問題？A.輸出端出現(xiàn)毛刺B.電路功耗顯著增加C.觸發(fā)器輸出進入亞穩(wěn)態(tài)D.組合邏輯邏輯功能失效二、多項選擇題下列各題有多個正確答案，請選出所有正確選項（共15題）31、在FPGA設(shè)計中，關(guān)于同步邏輯與異步邏輯的主要區(qū)別，下列說法正確的是？A.同步邏輯的所有觸發(fā)器都由同一個時鐘信號驅(qū)動[[17]]B.異步邏輯的時鐘之間存在固定的因果關(guān)系[[1]]C.同步邏輯設(shè)計無需考慮跨時鐘域問題D.異步邏輯通常用于實現(xiàn)復雜的時序控制和狀態(tài)機32、在VerilogHDL中，關(guān)于`always`塊的敏感列表，以下說法正確的是？A.描述組合邏輯時，推薦使用`always@*`或`always@(*)`，由編譯器自動推導敏感信號B.描述時序邏輯時，敏感列表中必須包含時鐘的邊沿觸發(fā)（如`posedgeclk`）和異步復位信號C.在同一個`always`塊中，可以同時使用電平敏感事件（如`a`）和邊沿敏感事件（如`posedgeclk`）D.為避免仿真與綜合結(jié)果不一致，描述組合邏輯時，敏感列表應(yīng)包含塊內(nèi)所有輸入信號33、在FPGA設(shè)計中，建立時間（SetupTime）違例是指？A.數(shù)據(jù)信號在時鐘有效沿到來之后，未能保持足夠長時間的穩(wěn)定B.數(shù)據(jù)信號在時鐘有效沿到來之前，未能提前足夠長時間到達并穩(wěn)定C.時鐘信號的周期過短，導致數(shù)據(jù)路徑的延遲大于一個時鐘周期D.時鐘信號的抖動（Jitter）過大，影響了數(shù)據(jù)的采樣窗口34、關(guān)于同步FIFO與異步FIFO，以下描述正確的是？A.同步FIFO的讀、寫操作在同一個時鐘域內(nèi)進行B.異步FIFO的指針（如讀/寫地址）通常采用格雷碼編碼C.異步FIFO內(nèi)部使用單端口RAM作為存儲器D.格雷碼被用于異步FIFO，是因為其相鄰數(shù)值間僅有一位變化，能有效減少跨時鐘域同步時的亞穩(wěn)態(tài)風險35、在Verilog中，關(guān)于阻塞賦值（`=`）與非阻塞賦值（`<=`），以下說法正確的是？A.在描述時序邏輯的`always`塊中，對寄存器（`reg`）的賦值應(yīng)優(yōu)先使用非阻塞賦值B.在描述組合邏輯的`always`塊中，可以使用阻塞賦值來清晰地表達計算順序C.阻塞賦值是“立即執(zhí)行”的，賦值完成后下一條語句才能執(zhí)行D.非阻塞賦值是“并行執(zhí)行”的，塊內(nèi)所有非阻塞賦值語句的右側(cè)表達式在塊開始時計算，左側(cè)變量在塊結(jié)束時統(tǒng)一更新36、對于一個上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，其時序參數(shù)`Tsu`（建立時間）和`Th`（保持時間）定義正確的是？A.`Tsu`：數(shù)據(jù)信號`D`必須在時鐘上升沿`CLK↑`到來之前至少`Tsu`時間就保持穩(wěn)定B.`Th`：數(shù)據(jù)信號`D`必須在時鐘上升沿`CLK↑`到來之后至少`Th`時間繼續(xù)保持穩(wěn)定C.`Tsu`和`Th`的具體數(shù)值由FPGA芯片的工藝制程決定，是器件的固有特性D.設(shè)計者可以通過修改Verilog代碼來直接改變一個觸發(fā)器的`Tsu`和`Th`值37、在數(shù)字電路設(shè)計中，為了消除組合邏輯產(chǎn)生的毛刺（Glitch），常用的方法有？A.采用同步化設(shè)計，用寄存器在時鐘邊沿對組合邏輯輸出進行采樣B.將組合邏輯輸出直接作為另一個模塊的異步復位信號C.優(yōu)化邏輯表達式，消除多余的冒險項（如利用卡諾圖進行化簡）D.增加組合邏輯的級數(shù)，使信號延遲變長38、關(guān)于Mealy型和Moore型有限狀態(tài)機（FSM），以下描述正確的是？A.Mealy型FSM的輸出不僅取決于當前狀態(tài)，還取決于當前輸入B.Moore型FSM的輸出僅取決于當前狀態(tài)，與當前輸入無關(guān)C.在相同的邏輯功能下，Mealy型FSM通常比Moore型FSM的狀態(tài)數(shù)更少D.Moore型FSM的輸出變化相對于時鐘邊沿可能存在一個周期的延遲，而Mealy型FSM的輸出可以隨輸入變化即時改變39、在FPGA設(shè)計流程中，綜合（Synthesis）工具的主要作用是？A.將Verilog/VHDL等硬件描述語言（HDL）代碼轉(zhuǎn)換為由基本邏輯單元（如LUT.FF）組成的門級網(wǎng)表（Gate-levelNetlist）B.對設(shè)計進行功能仿真，驗證其邏輯正確性C.將門級網(wǎng)表映射到目標FPGA芯片的具體物理資源上D.根據(jù)設(shè)計約束，分析并報告時序路徑是否滿足建立時間和保持時間要求40、以下哪些情況可能導致FPGA設(shè)計中出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)（Metastability）？A.一個信號從快時鐘域同步到慢時鐘域，且該信號的變化間隔小于慢時鐘的周期B.一個信號從慢時鐘域同步到快時鐘域，且該信號的變化間隔大于快時鐘的周期C.使用單級觸發(fā)器對一個異步信號（如外部按鍵輸入）進行采樣D.兩個完全無關(guān)的時鐘域之間進行單比特信號傳遞，且未使用同步器（如兩級D觸發(fā)器）41、在Verilog中，以下哪些代碼片段是可綜合的（Synthesizable）？A.`always@(posedgeclk)q<=d;`B.`always@(aorb)y=a&b;`C.`always#10clk=~clk;`//用于產(chǎn)生時鐘D.`initialbegin$display("SimulationStart");end`42、關(guān)于FPGA設(shè)計中組合邏輯與時序邏輯的區(qū)別，下列描述正確的是？A.組合邏輯的輸出僅取決于當前輸入，與電路歷史狀態(tài)無關(guān)[[12]]B.時序邏輯的輸出僅取決于當前輸入，與電路歷史狀態(tài)無關(guān)C.組合邏輯通常由門電路、選擇器等構(gòu)成[[14]]D.時序邏輯電路在時鐘邊沿觸發(fā)，其狀態(tài)變化依賴于時鐘信號[[11]]43、關(guān)于組合邏輯電路與時序邏輯電路的區(qū)別，下列描述正確的是？A.組合邏輯電路的輸出僅取決于當前輸入，與電路歷史狀態(tài)無關(guān)。B.時序邏輯電路包含存儲元件，其輸出受時鐘信號控制。C.D觸發(fā)器是典型的組合邏輯電路單元。D.組合邏輯電路在任何時刻的輸出都與之前的輸入歷史相關(guān)。44、在數(shù)字電路設(shè)計中，關(guān)于建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime）的描述，以下哪些是正確的？A.建立時間是指時鐘有效邊沿到來之后，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最小時間。B.保持時間是指時鐘有效邊沿到來之前，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最小時間。C.違反建立時間要求，可能導致觸發(fā)器采樣到錯誤的數(shù)據(jù)。D.違反保持時間要求，同樣可能導致觸發(fā)器進入亞穩(wěn)態(tài)。45、關(guān)于競爭-冒險現(xiàn)象，下列說法正確的是？A.它是組合邏輯電路中，由于信號經(jīng)過不同路徑產(chǎn)生不同延遲而引起的。B.它會導致輸出端出現(xiàn)短暫的、非預期的尖峰脈沖（毛刺）。C.只有在異步時序邏輯電路中才會出現(xiàn)競爭-冒險現(xiàn)象。D.增加冗余項是消除競爭-冒險現(xiàn)象的一種常用方法。三、判斷題判斷下列說法是否正確（共10題）46、在VerilogHDL中，使用阻塞賦值（=）描述組合邏輯，使用非阻塞賦值（<=）描述時序邏輯，這種寫法符合編碼規(guī)范。A.正確B.錯誤47、D觸發(fā)器的建立時間（SetupTime）是指時鐘有效沿到來之后，數(shù)據(jù)信號必須保持穩(wěn)定的最短時間。A.正確B.錯誤48、在FPGA設(shè)計中，使用異步復位、同步釋放的復位策略，可以有效避免復位信號撤除時因跨時鐘域而引發(fā)的亞穩(wěn)態(tài)問題。A.正確B.錯誤49、組合邏輯電路中，只要輸入信號變化路徑存在延時差異，就一定會產(chǎn)生毛刺（Glitch）。A.正確B.錯誤50、Mealy型狀態(tài)機的輸出不僅取決于當前狀態(tài)，還直接依賴于當前輸入；而Moore型狀態(tài)機的輸出僅由當前狀態(tài)決定。A.正確B.錯誤51、在跨時鐘域（CDC）數(shù)據(jù)傳輸中，若源時鐘域頻率遠高于目標時鐘域，僅用兩級觸發(fā)器同步握手信號即可安全傳輸多位數(shù)據(jù)總線。A.正確B.錯誤52、FPGA的基本邏輯單元（如Xilinx的CLB）內(nèi)部通常包含查找表（LUT）、觸發(fā)器（FF）和多路選擇器（MUX）。A.正確B.錯誤53、在Verilog中，`always@(*)`敏感列表能自動推導所有參與組合邏輯運算的信號，避免遺漏，是推薦的組合邏輯建模方式。A.正確B.錯誤54、鎖存器（Latch）本質(zhì)上是電平敏感的存儲單元，而觸發(fā)器（Flip-Flop）是邊沿敏感的存儲單元。A.正確B.錯誤55、對一個4位二進制計數(shù)器（0→15循環(huán)），其模（Modulus）為16。A.正確B.錯誤

參考答案及解析1.【參考答案】D【解析】在Verilog中，組合邏輯通常使用阻塞賦值（=）在always塊中描述，或使用連續(xù)賦值語句（assign）直接連接信號。非阻塞賦值（<=）主要用于時序邏輯，以避免仿真與綜合結(jié)果不一致。因此，B和C均可用于描述組合邏輯，選項D正確[[3]]。2.【參考答案】D【解析】異步復位在復位信號有效時立即生效，不等待時鐘邊沿，因此響應(yīng)快，但若復位釋放時刻靠近時鐘邊沿，可能造成觸發(fā)器亞穩(wěn)態(tài)。同步復位需等待時鐘邊沿，時序更可控，但要求復位信號至少維持一個時鐘周期[[9]]。3.【參考答案】D【解析】對于單bit信號跨時鐘域，常用兩級觸發(fā)器（雙DFF）同步；對于多bit或數(shù)據(jù)流，通常采用異步FIFO。兩者都是FPGA中處理CDC的經(jīng)典方法，能有效降低亞穩(wěn)態(tài)傳播風險[[6]]。4.【參考答案】D【解析】建立時間指數(shù)據(jù)在時鐘有效邊沿前必須穩(wěn)定的最小時間；保持時間指邊沿后數(shù)據(jù)需保持穩(wěn)定的最小時間。建立時間違例通常因路徑延遲過長，而保持時間違例常因路徑延遲過短（如直連或緩沖過少），導致數(shù)據(jù)過早變化[[9]]。5.【參考答案】B【解析】卡諾圖是一種圖形化方法，用于對布爾代數(shù)表達式進行化簡，尤其適用于變量數(shù)較少（通常≤4）的組合邏輯優(yōu)化。通過合并相鄰最小項，可得到最簡與或式，減少邏輯門數(shù)量[[4]]。6.【參考答案】C【解析】在Verilog組合邏輯設(shè)計中，如果if語句沒有對應(yīng)的else分支，且輸出信號在所有條件分支下未能被賦予確定值，綜合工具會推斷出需要保持信號先前狀態(tài)的硬件，即鎖存器（Latch）[[46]]。鎖存器是電平觸發(fā)的，其行為難以預測且會增加時序分析的復雜性，F(xiàn)PGA設(shè)計中通常應(yīng)避免[[43]]。正確做法是確保所有可能的輸入條件都有對應(yīng)的輸出賦值，或使用default語句。7.【參考答案】C【解析】對于單比特跨時鐘域信號，最常用的同步方法是使用兩級觸發(fā)器（雙寄存器）同步器[[32]]。第一級觸發(fā)器可能因建立/保持時間違例而進入亞穩(wěn)態(tài)，第二級觸發(fā)器提供額外的時間讓信號穩(wěn)定，從而極大降低亞穩(wěn)態(tài)傳播到后續(xù)邏輯的概率[[37]]。雖然增加寄存器級數(shù)可進一步降低風險，但兩級是最基本且廣泛采用的方案[[31]]。異步FIFO主要用于多比特數(shù)據(jù)傳輸[[35]]。8.【參考答案】B【解析】建立時間（SetupTime）是指在時鐘有效邊沿（如上升沿）到來之前，數(shù)據(jù)輸入信號必須保持穩(wěn)定不變的最短時間[[14]]。如果數(shù)據(jù)在此時間內(nèi)發(fā)生變化，觸發(fā)器可能無法正確采樣數(shù)據(jù)，從而導致亞穩(wěn)態(tài)[[12]]。保持時間（HoldTime）則是指時鐘邊沿之后數(shù)據(jù)需要保持穩(wěn)定的最短時間[[14]]。建立和保持時間是進行靜態(tài)時序分析的基礎(chǔ)[[17]]。9.【參考答案】A【解析】組合邏輯電路的輸出僅由當前的輸入邏輯電平?jīng)Q定，與電路的歷史狀態(tài)無關(guān)，其行為由輸入信號的變化直接觸發(fā)，不依賴于時鐘[[26]]。時序邏輯電路則包含存儲元件（如觸發(fā)器），其輸出不僅取決于當前輸入，還與電路的先前狀態(tài)有關(guān)[[26]]。時序邏輯通常使用always@(posedgeclk)等邊沿觸發(fā)的敏感列表來描述[[21]]。10.【參考答案】C【解析】同步邏輯設(shè)計使用統(tǒng)一的時鐘驅(qū)動所有時序元件，使得信號的時序關(guān)系明確，便于EDA工具進行精確的靜態(tài)時序分析（STA）和邏輯綜合[[6]]。這有助于確保設(shè)計滿足建立和保持時間要求，避免時序違規(guī)。雖然同步設(shè)計不能完全消除亞穩(wěn)態(tài)（如跨時鐘域時仍需處理），但其可預測性和可分析性遠優(yōu)于異步邏輯[[6]]。異步邏輯響應(yīng)可能更快，但易產(chǎn)生競爭冒險和亞穩(wěn)態(tài)，且難以分析[[6]]。11.【參考答案】B【解析】建立時間（SetupTime）是指在時鐘有效邊沿（如上升沿）到來之前，數(shù)據(jù)輸入端必須保持穩(wěn)定不變的最小時間。若不滿足該時間，數(shù)據(jù)可能無法被正確鎖存，導致時序違例。保持時間（HoldTime）則是在時鐘邊沿之后數(shù)據(jù)需保持穩(wěn)定的時間。本題B選項準確描述了建立時間的定義，符合數(shù)字IC/FPGA設(shè)計中的基礎(chǔ)時序要求[[11]]。12.【參考答案】C【解析】同步復位只有在時鐘的有效邊沿（如上升沿）到來時，才會檢測復位信號并執(zhí)行復位操作；而異步復位則不受時鐘控制，只要復位信號有效，無論時鐘狀態(tài)如何，立即執(zhí)行復位。因此C選項正確。同步復位可避免亞穩(wěn)態(tài)，但對時鐘有依賴；異步復位響應(yīng)快，但釋放時可能引入亞穩(wěn)態(tài)，常采用“異步復位、同步釋放”策略[[21]]。13.【參考答案】C【解析】格雷碼的特點是任意兩個相鄰數(shù)值的編碼僅有一位不同，能有效減少狀態(tài)切換時的信號翻轉(zhuǎn)次數(shù)，從而降低組合邏輯毛刺和動態(tài)功耗，常用于對功耗和可靠性要求高的狀態(tài)機設(shè)計。獨熱碼雖便于譯碼且速度快，但位寬大；二進制編碼跳變時多位可能同時變化。因此C選項正確[[28]]。14.【參考答案】C【解析】建立時間違例意味著數(shù)據(jù)在時鐘邊沿到來前未能穩(wěn)定，通常因組合邏輯延遲過長所致。最有效的修復方法是在長路徑中插入流水線寄存器，將長組合邏輯拆分為多級，縮短單級延遲，從而滿足時序要求。降低時鐘頻率雖可緩解，但犧牲性能；增加延遲會加劇違例。因此C選項為最佳工程實踐[[3]]。15.【參考答案】B【解析】亞穩(wěn)態(tài)是當異步信號（或未滿足時序約束的同步信號）在時鐘邊沿附近發(fā)生變化，導致觸發(fā)器無法在規(guī)定時間內(nèi)穩(wěn)定到確定的0或1狀態(tài)，從而輸出不定態(tài)。這是跨時鐘域（CDC）設(shè)計中的核心問題。B選項準確指出了其成因。采用同步器（如兩級觸發(fā)器）可大幅降低亞穩(wěn)態(tài)概率，但無法完全消除。其他選項均存在概念錯誤[[27]]。16.【參考答案】B【解析】亞穩(wěn)態(tài)是同步電路中異步信號進入觸發(fā)器時，因建立/保持時間不滿足導致觸發(fā)器輸出在一段時間內(nèi)處于中間電平或振蕩的不穩(wěn)定狀態(tài)[[3]]。單級觸發(fā)器無法完全消除亞穩(wěn)態(tài)，通常采用兩級觸發(fā)器級聯(lián)進行同步以降低風險[[3]]。亞穩(wěn)態(tài)概率與時鐘頻率和信號切換頻率相關(guān)[[5]]。組合邏輯電路本身不會產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)。17.【參考答案】B【解析】VerilogHDL（硬件描述語言）用于描述電子系統(tǒng)硬件的行為、結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流，通過這種描述可以綜合出對應(yīng)的物理硬件電路，實現(xiàn)設(shè)計功能[[8]]。它與軟件編程語言不同，其描述直接對應(yīng)硬件實現(xiàn)[[4]]。它不用于描述軟件、數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。18.【參考答案】C【解析】FPGA時序分析的核心是分析數(shù)據(jù)在寄存器之間傳輸?shù)穆窂窖舆t，確保滿足建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime）的要求[[6]]。這種節(jié)點對節(jié)點的分析是保證電路在目標時鐘頻率下穩(wěn)定工作的關(guān)鍵，而非分析電源、封裝或外部存儲器。19.【參考答案】B【解析】狀態(tài)機（StateMachine）是FPGA設(shè)計中實現(xiàn)復雜控制邏輯的常用方法，它結(jié)合了組合邏輯和時序邏輯，用于管理系統(tǒng)的各種狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換[[9]]。運算放大器、模擬濾波器和電阻分壓網(wǎng)絡(luò)屬于模擬電路范疇，通常不用于FPGA的數(shù)字邏輯設(shè)計。20.【參考答案】B【解析】據(jù)統(tǒng)計，在美國硅谷，超過90%的ASIC和FPGA設(shè)計已采用硬件描述語言（如Verilog）進行設(shè)計，這已成為行業(yè)主流[[2]]。Verilog并非唯一語言（VHDL也是），其仿真結(jié)果受模型精度影響，不一定100%等同于硬件實現(xiàn)[[4]]。它不用于編寫操作系統(tǒng)。21.【參考答案】C【解析】組合邏輯電路的特點是其輸出僅由當前時刻的輸入信號決定，不依賴于電路的先前狀態(tài)或歷史輸入[[8]]。這與具備記憶功能的時序邏輯電路形成對比，后者輸出受當前輸入和電路原有狀態(tài)共同影響[[1]]。22.【參考答案】C【解析】VerilogHDL（硬件描述語言）是FPGA設(shè)計領(lǐng)域廣泛使用的標準語言之一，用于描述數(shù)字電路的邏輯功能和結(jié)構(gòu)[[2]]。它允許工程師將設(shè)計意圖轉(zhuǎn)化為可綜合的硬件電路[[7]]。23.【參考答案】C【解析】時序邏輯電路的核心特征是具備記憶功能，其輸出不僅取決于當前輸入，還與電路的先前狀態(tài)有關(guān)[[8]]。這種狀態(tài)記憶通常通過觸發(fā)器或寄存器等存儲元件實現(xiàn)[[1]]。24.【參考答案】C【解析】FPGA時序分析的核心是評估信號在寄存器與寄存器之間路徑上的傳播延遲，以確保滿足建立和保持時間要求[[10]]。這些路徑是時序約束和優(yōu)化的主要對象。25.【參考答案】B【解析】狀態(tài)機（如有限狀態(tài)機FSM）是典型的復雜邏輯電路，其設(shè)計必然包含時序邏輯部分（用于存儲當前狀態(tài)）和組合邏輯部分（用于計算下一個狀態(tài)和輸出）[[9]]。26.【參考答案】B【解析】在Verilog中，時序邏輯電路（如觸發(fā)器）的建模應(yīng)使用非阻塞賦值（<=），因為它能模擬并行執(zhí)行的硬件行為，避免因賦值順序?qū)е碌姆抡媾c綜合結(jié)果不一致[[10]]。阻塞賦值（=）通常用于組合邏輯電路[[15]]。錯誤使用阻塞賦值建模時序邏輯可能導致邏輯錯誤和時序問題。27.【參考答案】C【解析】靜態(tài)時序分析（STA）是一種無需激勵向量的時序驗證方法，它通過窮盡分析電路中所有可能的時序路徑，計算信號的傳播延遲，并檢查每條路徑上的建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime）是否滿足時序約束[[1]]。這是確保數(shù)字電路在目標時鐘頻率下穩(wěn)定工作的核心步驟[[5]]。28.【參考答案】C【解析】異步復位的主要優(yōu)點是大多數(shù)FPGA器件的觸發(fā)器原語（primitive）都內(nèi)置了異步復位端口，設(shè)計時可直接連接復位信號，無需額外的組合邏輯來實現(xiàn)復位功能，從而節(jié)省了寶貴的邏輯資源[[21]]。但其缺點是復位釋放時可能因時鐘偏移產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)[[24]]。29.【參考答案】C【解析】保持時間違例通常是因為數(shù)據(jù)信號到達寄存器輸入端的時間相對于時鐘沿過早，導致數(shù)據(jù)在時鐘沿后未能保持足夠穩(wěn)定的時間。這常常由較大的時鐘偏移（ClockSkew）引起，即時鐘信號到達目的寄存器的時間顯著晚于到達源寄存器的時間[[36]]。雖然組合邏輯延遲過短也可能導致，但時鐘偏移是更常見的設(shè)計問題[[38]]。30.【參考答案】C【解析】當觸發(fā)器的輸入數(shù)據(jù)在時鐘有效沿附近違反建立時間（SetupTime）或保持時間（HoldTime）要求時，觸發(fā)器的內(nèi)部節(jié)點可能無法在規(guī)定時間內(nèi)穩(wěn)定到確定的邏輯電平，從而進入一種中間的、不確定的電壓狀態(tài)，即亞穩(wěn)態(tài)[[39]]。在這種狀態(tài)下，輸出電平可能在一段時間內(nèi)波動，無法預測何時能穩(wěn)定，嚴重時會導致系統(tǒng)功能錯誤[[45]]。31.【參考答案】A,C【解析】同步邏輯電路中，所有觸發(fā)器的時鐘端通常連接在同一系統(tǒng)時鐘上，狀態(tài)變化由統(tǒng)一時鐘觸發(fā)[[17]]。異步邏輯的時鐘間無固定關(guān)系[[1]]，其設(shè)計需處理跨時鐘域信號同步，否則易引發(fā)亞穩(wěn)態(tài)[[12]]。因此，同步邏輯設(shè)計本身不涉及跨時鐘域問題，而異步邏輯設(shè)計則必須解決此問題。

2.【題干】在VerilogHDL中，為描述時序邏輯電路，推薦使用的賦值方式是？

【選項】

A.阻塞賦值（=）

B.非阻塞賦值（<=）

C.連續(xù)賦值（assign）

D.條件賦值

【參考答案】B

【解析】在描述時序邏輯的always塊中，應(yīng)使用非阻塞賦值（<=）[[23]]。這種方式能準確模擬觸發(fā)器在時鐘邊沿同時更新的特性，避免仿真與綜合結(jié)果不一致[[22]]。阻塞賦值（=）通常用于組合邏輯[[26]]。

3.【題干】靜態(tài)時序分析（STA）相較于動態(tài)仿真，其主要優(yōu)勢在于？

【選項】

A.能夠檢測所有可能的邏輯功能錯誤

B.能夠模擬電路的實際輸入輸出響應(yīng)

C.分析速度快，可實現(xiàn)100%的時序路徑覆蓋[[8]]

D.需要大量的測試向量

【參考答案】C

【解析】靜態(tài)時序分析（STA）通過計算所有路徑的延遲來驗證時序性能，無需測試向量，能實現(xiàn)100%的時序覆蓋，分析速度遠快于動態(tài)仿真[[8]]。它主要用于檢查建立時間、保持時間等約束，而非驗證功能正確性。

4.【題干】當信號從一個時鐘域傳遞到另一個不同頻率的時鐘域時，為防止亞穩(wěn)態(tài)，最常用的處理方法是？

【選項】

A.在接收端增加RC濾波電路

B.使用異步復位信號

C.采用兩級觸發(fā)器同步器進行同步[[12]]

D.將時鐘頻率調(diào)整為相同

【參考答案】C

【解析】跨時鐘域傳輸單比特信號時，最常用且有效的方法是使用兩級（或多級）觸發(fā)器構(gòu)成的同步器[[12]]。第一級觸發(fā)器可能進入亞穩(wěn)態(tài)，第二級觸發(fā)器提供額外的恢復時間，大大降低亞穩(wěn)態(tài)傳播到下游邏輯的概率[[10]]。

5.【題干】關(guān)于建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime），下列描述正確的是？

【選項】

A.建立時間是指時鐘沿到來后，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間

B.保持時間是指時鐘沿到來前，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間

C.不滿足建立或保持時間，觸發(fā)器輸出可能進入亞穩(wěn)態(tài)[[19]]

D.建立時間和保持時間是組合邏輯電路的時序參數(shù)

【參考答案】C

【解析】建立時間是時鐘沿到來前數(shù)據(jù)需穩(wěn)定的最小時間，保持時間是時鐘沿到來后數(shù)據(jù)需穩(wěn)定的最小時間[[15]]。若不滿足任一要求，觸發(fā)器內(nèi)部狀態(tài)無法確定，輸出可能在0和1間振蕩，進入亞穩(wěn)態(tài)[[19]]。這些是時序邏輯元件（如觸發(fā)器）的關(guān)鍵參數(shù)。

6.【題干】在VerilogHDL設(shè)計中，關(guān)于組合邏輯和時序邏輯的描述，下列說法正確的是？

【選項】

A.組合邏輯always塊中應(yīng)使用非阻塞賦值

B.時序邏輯always塊中應(yīng)使用阻塞賦值

C.在同一個always塊中，禁止混合使用阻塞和非阻塞賦值[[21]]

D.assign語句可用于描述時序邏輯

【參考答案】C

【解析】為避免仿真與綜合結(jié)果不一致，應(yīng)遵循規(guī)范：組合邏輯用阻塞賦值（=），時序邏輯用非阻塞賦值（<=）[[22]]。在同一個always塊中混合使用兩種賦值方式可能導致不可預測的行為，應(yīng)嚴格禁止[[21]]。assign語句僅用于組合邏輯。

7.【題干】以下哪些因素可能導致數(shù)字電路中出現(xiàn)競爭與冒險（毛刺）？

【選項】

A.信號在組合邏輯路徑中傳播延遲不同

B.時鐘信號存在抖動（Jitter）

C.使用了非阻塞賦值描述組合邏輯

D.跨時鐘域信號未同步

【參考答案】A,B

【解析】競爭與冒險（毛刺）主要源于組合邏輯中不同路徑的信號傳播延遲差異[[7]]。時鐘抖動（ClockJitter）指時鐘周期的短期變化，也可能影響時序穩(wěn)定性[[10]]。非阻塞賦值用于時序邏輯，跨時鐘域問題主要引發(fā)亞穩(wěn)態(tài)，而非直接導致組合邏輯毛刺。

8.【題干】FPGA的基本可編程邏輯單元（CLB）通常包含哪些主要組成部分？

【選項】

A.查找表（LUT）

B.觸發(fā)器（Flip-Flop）

C.進位鏈（CarryChain）

D.嵌入式存儲器塊（BlockRAM）

【參考答案】A,B,C

【解析】FPGA的核心可編程邏輯單元（CLB）主要由查找表（LUT）實現(xiàn)組合邏輯功能，觸發(fā)器（Flip-Flop）實現(xiàn)時序邏輯功能，以及進位鏈（CarryChain）用于高效實現(xiàn)算術(shù)運算[[9]]。嵌入式存儲器塊（BlockRAM）是FPGA中的獨立硬核資源，不屬于CLB的基本組成部分。

9.【題干】關(guān)于FPGA與CPLD的主要區(qū)別，下列說法正確的是？

【選項】

A.FPGA通常基于SRAM查找表（LUT）結(jié)構(gòu)

B.CPLD通常具有更復雜的內(nèi)部互連結(jié)構(gòu)

C.FPGA的集成度通常低于CPLD

D.CPLD的功耗通常高于FPGA

【參考答案】A

【解析】FPGA主要基于SRAM查找表（LUT）結(jié)構(gòu)實現(xiàn)邏輯功能，而CPLD通常基于乘積項（ProductTerm）結(jié)構(gòu)[[3]]。FPGA通常具有更高的集成度和更復雜的內(nèi)部互連資源，而CPLD結(jié)構(gòu)相對簡單，功耗通常較低。

10.【題干】在VerilogHDL仿真中，`timescale指令的作用是什么？

【選項】

A.定義模塊的輸入輸出端口

B.指定仿真時間的單位和精度[[28]]

C.聲明寄存器變量

D.控制綜合工具的優(yōu)化策略

【參考答案】B

【解析】`timescale指令是VerilogHDL中的編譯器指令，用于定義仿真模型的時間單位（如1ns）和時間精度（如1ps），決定了仿真器如何解釋和顯示時間延遲[[28]]。它僅影響仿真行為，不影響綜合后的硬件電路。32.【參考答案】A,B,D【解析】`always@*`是Verilog-2001標準引入的自動敏感列表寫法，能有效防止遺漏敏感信號，是組合邏輯的標準寫法[[15]]。描述時序邏輯時，敏感列表需包含時鐘邊沿及異步復位/置位信號[[14]]。而C選項錯誤，根據(jù)規(guī)范，一個`always`塊的敏感列表不能同時混合電平和邊沿事件[[14]]。33.【參考答案】B,C【解析】建立時間（SetupTime）是指數(shù)據(jù)在時鐘有效沿（如上升沿）到來之前，必須保持穩(wěn)定的最小時間窗口[[18]]。當數(shù)據(jù)路徑延遲過長，或時鐘周期過短（頻率過高）時，數(shù)據(jù)便無法在時鐘沿前穩(wěn)定，即構(gòu)成建立時間違例[[21]]。選項A描述的是保持時間（HoldTime）違例[[17]]。34.【參考答案】A,B,D【解析】同步FIFO的讀寫時鐘為同一時鐘，而異步FIFO則用于處理讀寫時鐘不同的跨時鐘域（CDC）問題[[27]]。為安全地將多比特的讀/寫指針從一個時鐘域同步到另一個，采用格雷碼編碼，因為其每次變化僅一位，即使采樣到中間態(tài)，也只會是上一個或下一個有效值，極大降低了亞穩(wěn)態(tài)引發(fā)多比特錯誤的概率[[29],[35]]。FIFO內(nèi)部通常使用雙口RAM（DPRAM），而非單端口RAM。35.【參考答案】A,B,C,D【解析】非阻塞賦值是時序邏輯的標準寫法，它能準確模擬硬件中觸發(fā)器“同時”更新的特性，避免仿真與綜合結(jié)果不一致[[38]]。阻塞賦值則適用于組合邏輯，其順序執(zhí)行特性可直觀表達算法流程[[40]]。阻塞賦值是順序、立即的；非阻塞賦值是并行、延遲到塊末的[[42]]。36.【參考答案】A,B,C【解析】選項A和B是`Tsu`和`Th`的標準定義[[24]]。這兩個參數(shù)是芯片物理特性的體現(xiàn)，由制造工藝和具體器件型號決定，設(shè)計者無法通過代碼修改，但可以通過查閱芯片手冊獲知[[19]]。設(shè)計者能做的是通過時序約束和邏輯優(yōu)化，確保設(shè)計滿足這些固有參數(shù)的要求。37.【參考答案】A,C【解析】對組合邏輯輸出進行寄存器采樣（即“打一拍”）是消除毛刺最可靠的方法，因為毛刺通常很窄，無法滿足建立/保持時間，不會被觸發(fā)器捕獲[[1]]。通過邏輯化簡（如卡諾圖）消除靜態(tài)冒險的冗余項，可以從源頭上減少毛刺產(chǎn)生。B是錯誤做法，毛刺可能導致系統(tǒng)意外復位；D會加劇時序問題，不可取。38.【參考答案】A,B,C,D【解析】這是FSM的基礎(chǔ)概念。Mealy機的輸出是狀態(tài)和輸入的函數(shù)，因此對輸入變化響應(yīng)更快，但也更容易受輸入毛刺影響；Moore機的輸出只是狀態(tài)的函數(shù)，輸出更穩(wěn)定，但通常需要更多狀態(tài)來實現(xiàn)相同功能，且輸出更新滯后一個周期[[7]]。39.【參考答案】A【解析】綜合是將RTL代碼翻譯成與工藝無關(guān)的門級網(wǎng)表的過程，這是設(shè)計流程中承上啟下的關(guān)鍵步驟[[1]]。功能仿真（B）通常在綜合前進行；映射和布局布線（C）以及時序分析（D）是在綜合之后的實現(xiàn)（Implementation）階段完成的。40.【參考答案】A,C,D【解析】亞穩(wěn)態(tài)發(fā)生在信號的建立/保持時間被違反時。A、C、D都描述了異步信號被采樣的場景，存在違例風險[[33]]。B選項中，慢變信號被快時鐘采樣，只要同步方法得當（如用兩級觸發(fā)器），通常不會導致亞穩(wěn)態(tài)，因為信號在多個快時鐘周期內(nèi)都保持穩(wěn)定。41.【參考答案】A,B【解析】A是標準的D觸發(fā)器描述，B是組合邏輯的標準寫法，二者均可綜合為硬件[[1]]。C中的`#10`是仿真用的延遲語句，D中的`initial`塊和系統(tǒng)任務(wù)`$display`僅在仿真環(huán)境中有效，無法映射到實際硬件，因此不可綜合[[1]]。42.【參考答案】A,C,D【解析】組合邏輯的輸出完全由當前輸入決定，與過去狀態(tài)無關(guān)[[12]]，常由基本門電路組成[[14]]。時序邏輯的輸出不僅與當前輸入有關(guān)，還取決于電路的先前狀態(tài)，其狀態(tài)變化由時鐘邊沿觸發(fā)[[11]]。B選項錯誤，因為它混淆了時序邏輯的定義。

2.【題干】在VerilogHDL中，關(guān)于阻塞賦值（=）與非阻塞賦值（<=）的使用，下列說法正確的是？

【選項】

A.阻塞賦值通常用于描述組合邏輯電路

B.非阻塞賦值通常用于描述時序邏輯電路[[13]]

C.阻塞賦值在賦值語句執(zhí)行完畢后才進行下一條語句

D.非阻塞賦值在賦值語句執(zhí)行完畢后才進行下一條語句

【參考答案】A,B,C

【解析】阻塞賦值按順序執(zhí)行，適用于組合邏輯[[13]]。非阻塞賦值并行執(zhí)行，是描述時序邏輯的標準方式[[13]]。阻塞賦值會阻塞后續(xù)語句直到自身完成，而非阻塞賦值不會阻塞后續(xù)語句，其賦值動作在當前時間步結(jié)束時統(tǒng)一更新。

3.【題干】關(guān)于FPGA設(shè)計中的亞穩(wěn)態(tài)，下列哪些說法是正確的？

【選項】

A.亞穩(wěn)態(tài)發(fā)生在數(shù)據(jù)信號不滿足觸發(fā)器建立時間或保持時間要求時[[15]]

B.跨時鐘域信號傳輸是亞穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生的常見原因

C.使用兩級觸發(fā)器同步器可以完全消除亞穩(wěn)態(tài)

D.使用兩級觸發(fā)器同步器可以顯著降低亞穩(wěn)態(tài)傳播的概率[[10]]

【參考答案】A,B,D

【解析】亞穩(wěn)態(tài)源于數(shù)據(jù)違反觸發(fā)器的建立/保持時間[[15]]，跨時鐘域傳輸是典型誘因。兩級觸發(fā)器同步器能有效降低亞穩(wěn)態(tài)繼續(xù)傳播的概率[[10]]，但不能完全消除，因為第一級輸出仍可能進入亞穩(wěn)態(tài)，只是第二級有足夠時間穩(wěn)定。

4.【題干】下列哪些方法可以用于消除組合邏輯電路中的競爭冒險現(xiàn)象？

【選項】

A.增加冗余項以消除邏輯競爭

B.在輸出端并聯(lián)濾波電容

C.采用同步時序邏輯代替組合邏輯

D.增加使能信號控制輸出[[10]]

【參考答案】A,B,C,D

【解析】消除競爭冒險的方法包括：通過卡諾圖化簡增加冗余項[[17]]，在輸出端加電容濾波，使用同步時序邏輯（如寄存器）鎖存輸出，或增加使能信號避免在關(guān)鍵過渡期輸出[[10]]。這些方法都能有效抑制毛刺。

5.【題干】關(guān)于FPGA設(shè)計中的時序分析，下列哪些概念是關(guān)鍵的？

【選項】

A.建立時間（SetupTime）

B.保持時間（HoldTime）

C.時鐘偏移（ClockSkew）

D.時鐘周期（ClockPeriod）

【參考答案】A,B,C,D

【解析】時序分析的核心是確保數(shù)據(jù)在時鐘邊沿到來前穩(wěn)定（建立時間）并在邊沿后保持足夠時間（保持時間）[[25]]。時鐘偏移影響不同寄存器間的時序關(guān)系，時鐘周期決定了電路的最大工作頻率，這些都是進行靜態(tài)時序分析（STA）的關(guān)鍵參數(shù)。

6.【題干】在處理跨時鐘域信號時，對于單比特控制信號，常用的同步方法包括？

【選項】

A.使用兩級觸發(fā)器構(gòu)成的同步器[[19]]

B.使用異步FIFO

C.使用握手協(xié)議

D.使用格雷碼編碼

【參考答案】A,C

【解析】對于單比特控制信號，最常用的是兩級觸發(fā)器同步器[[19]]，它能有效降低亞穩(wěn)態(tài)風險。握手協(xié)議通過請求-應(yīng)答機制確保信號在目標時鐘域被安全采樣，也適用于單比特控制。異步FIFO和格雷碼主要用于多比特數(shù)據(jù)傳輸。

7.【題干】關(guān)于FPGA中的復位信號處理，下列說法正確的是？

【選項】

A.異步復位可以直接釋放，無需考慮時鐘

B.同步復位的釋放必須與時鐘同步

C.異步復位同步釋放是常用的設(shè)計方法[[23]]

D.異步復位可能導致亞穩(wěn)態(tài)問題[[15]]

【參考答案】B,C,D

【解析】異步復位雖可隨時拉低，但其釋放（去復位）若不滿足時鐘的恢復/移除時間，會導致亞穩(wěn)態(tài)[[15]]。因此，常用“異步復位，同步釋放”策略[[23]]，確保復位釋放動作與系統(tǒng)時鐘同步，避免亞穩(wěn)態(tài)。同步復位的釋放自然與時鐘同步。

8.【題干】下列關(guān)于FPGA與CPLD的描述，哪些是正確的？

【選項】

A.FPGA通?；诓檎冶恚↙UT）結(jié)構(gòu)

B.CPLD通常基于乘積項（ProductTerm）結(jié)構(gòu)

C.FPGA的邏輯資源密度通常高于CPLD

D.CPLD的功耗通常高于FPGA

【參考答案】A,B,C

【解析】FPGA主要由可編程查找表（LUT）和觸發(fā)器構(gòu)成，邏輯密度高[[1]]。CPLD基于可編程的與或陣列（乘積項），結(jié)構(gòu)更簡單，密度較低[[2]]。CPLD的功耗通常低于FPGA，因為其結(jié)構(gòu)更固定，開關(guān)活動較少，故D選項錯誤。

9.【題干】在VerilogHDL設(shè)計中，下列哪些行為可能導致仿真與綜合結(jié)果不一致？

【選項】

A.在時序邏輯中使用阻塞賦值

B.在組合邏輯中使用非阻塞賦值

C.使用未初始化的寄存器

D.在always塊中使用不完整的敏感列表

【參考答案】A,B,C,D

【解析】在時序邏輯中使用阻塞賦值[[13]]或在組合邏輯中使用非阻塞賦值，都可能因語義不匹配導致仿真行為與綜合后的硬件邏輯不符。未初始化寄存器在仿真中可能為X，但綜合后為默認值。不完整的敏感列表會使組合邏輯仿真不完整，無法反映真實邏輯，導致綜合與仿真差異。

10.【題干】關(guān)于FPGA設(shè)計中的時鐘網(wǎng)絡(luò)，下列說法正確的是？

【選項】

A.全局時鐘網(wǎng)絡(luò)具有低偏移和低抖動的特點

B.設(shè)計應(yīng)盡量使用全局時鐘網(wǎng)絡(luò)來分配主時鐘

C.時鐘偏移（Skew）是影響時序收斂的關(guān)鍵因素之一

D.可以隨意使用組合邏輯對時鐘信號進行分頻

【參考答案】A,B,C

【解析】FPGA提供專用的全局時鐘網(wǎng)絡(luò)，能有效降低時鐘偏移和抖動，應(yīng)優(yōu)先用于主時鐘分配[[1]]。時鐘偏移直接影響建立和保持時間的裕量，是時序分析的關(guān)鍵[[25]]。直接用組合邏輯分頻時鐘會產(chǎn)生嚴重抖動和偏移，應(yīng)使用時鐘管理單元（如MMCM/PLL）或計數(shù)器生成。43.【參考答案】A,B【解析】組合邏輯電路的輸出僅由當前輸入決定，無記憶功能，A正確；時序邏輯電路依賴時鐘和存儲元件（如D觸發(fā)器）來保存狀態(tài)，B正確；D觸發(fā)器是時序電路的基本單元，C錯誤；組合邏輯電路無記憶性，輸出與歷史無關(guān)，D錯誤[[10]]。

2.【題干】在FPGA設(shè)計中，建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime）是關(guān)鍵的時序約束。下列關(guān)于它們的描述正確的是？

【選項】

A.建立時間指時鐘有效沿到來前，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間。

B.保持時間指時鐘有效沿到來后，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間。

C.建立時間違例通?？赏ㄟ^降低時鐘頻率來緩解。

D.保持時間違例通常由時鐘偏移過大引起。

【參考答案】A,B,C

【解析】建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime）的定義如A、B所述[[20]]。降低時鐘頻率可增加周期，更容易滿足建立時間要求，C正確。保持時間違例多因組合邏輯路徑延時過短導致，而非時鐘偏移，D錯誤[[22]]。

3.【題干】下列哪些因素可能導致時序違例（TimingViolation）？

【選項】

A.組合邏輯路徑延遲過大。

B.時鐘信號的偏移（ClockSkew）過大。

C.使用了過慢的器件（Tco過大）。

D.數(shù)據(jù)路徑上存在過多的寄存器級數(shù)。

【參考答案】A,B,C

【解析】組合邏輯路徑延遲過大會導致建立時間不足，A正確；時鐘偏移可能使捕獲端時鐘過早或過晚，引發(fā)建立或保持違例，B正確；器件的時鐘到輸出延遲（Tco）過大，會減少數(shù)據(jù)可用時間，導致建立時間違例，C正確。增加寄存器級數(shù)通常用于分段路徑，有助于滿足時序，D錯誤[[19]]。

4.【題干】關(guān)于異步FIFO的設(shè)計，下列說法正確的是？

【選項】

A.通常使用格雷碼來編碼讀寫指針以避免跨時鐘域傳輸時的亞穩(wěn)態(tài)。

B.讀寫指針需要在對方時鐘域進行同步后才能進行空滿判斷。

C.異步FIFO的深度與跨時鐘域的數(shù)據(jù)位寬無關(guān)。

D.可以直接使用原始的二進制指針進行跨時鐘域比較。

【參考答案】A,B

【解析】格雷碼僅一位變化，可有效減少跨時鐘域傳輸時的多位跳變導致的亞穩(wěn)態(tài)，A正確。為保證同步可靠性，讀寫指針需經(jīng)兩級觸發(fā)器同步后再進行空滿判斷，B正確。FIFO深度與數(shù)據(jù)位寬無關(guān)，但其容量設(shè)計需考慮時鐘頻率差，C表述不嚴謹，通常認為深度是獨立設(shè)計的，但D明顯錯誤，直接比較二進制指針極易出錯[[11]]。

5.【題干】在數(shù)字電路中，關(guān)于亞穩(wěn)態(tài)（Metastability）的描述，下列哪些是正確的？

【選項】

A.亞穩(wěn)態(tài)主要發(fā)生在異步信號進入同步時鐘域時。

B.亞穩(wěn)態(tài)一旦發(fā)生，電路會永久處于不確定狀態(tài)。

C.使用兩級觸發(fā)器進行同步可以顯著降低亞穩(wěn)態(tài)傳播的概率。

D.增加同步器的級數(shù)可以完全消除亞穩(wěn)態(tài)。

【參考答案】A,C

【解析】亞穩(wěn)態(tài)是由于異步信號在時鐘邊沿附近變化，導致觸發(fā)器無法在建立/保持時間內(nèi)穩(wěn)定采樣而產(chǎn)生的，A正確。亞穩(wěn)態(tài)是暫時的，經(jīng)過一定時間會穩(wěn)定到0或1，B錯誤。兩級同步器可大幅降低亞穩(wěn)態(tài)傳播到下游邏輯的概率，C正確。增加級數(shù)只能降低概率，無法100%消除，D錯誤[[27]]。

6.【題干】下列關(guān)于VerilogHDL中阻塞賦值（=）與非阻塞賦值（<=）的描述，正確的是？

【選項】

A.阻塞賦值在當前語句執(zhí)行完畢后才執(zhí)行下一條語句。

B.非阻塞賦值在當前時間步結(jié)束時才更新變量值。

C.在組合邏輯always塊中應(yīng)優(yōu)先使用非阻塞賦值。

D.在時序邏輯always塊中應(yīng)使用非阻塞賦值。

【參考答案】A,B,D

【解析】阻塞賦值按順序執(zhí)行，A正確；非阻塞賦值在塊結(jié)束時統(tǒng)一更新，B正確。組合邏輯應(yīng)使用阻塞賦值，C錯誤；時序邏輯（如觸發(fā)器）必須使用非阻塞賦值以避免競爭冒險，D正確[[16]]。

7.【題干】在進行靜態(tài)時序分析（STA）時，以下哪些路徑是需要分析的？

【選項】

A.從輸入端口到寄存器輸入端的路徑。

B.從寄存器輸出端到輸出端口的路徑。

C.從一個寄存器的輸出端到另一個寄存器的輸入端的路徑。

D.寄存器內(nèi)部的時鐘到輸出延遲（Tco）路徑。

【參考答案】A,B,C

【解析】STA分析主要關(guān)注三種路徑：輸入到寄存器（建立時間約束）、寄存器到輸出（時鐘到輸出延遲）、寄存器到寄存器（關(guān)鍵路徑時序），A、B、C均正確。Tco是寄存器的固有特性，是寄存器到輸出路徑的一部分，但D單獨列出不準確，通常不作為獨立路徑類型分析[[24]]。

8.【題干】下列哪些措施可以有效改善FPGA設(shè)計中的時序性能？

【選項】

A.采用流水線技術(shù)將長組合邏輯路徑分段。

B.在關(guān)鍵路徑上使用更快的邏輯單元（如專用進位鏈）。

C.增加時鐘頻率以縮短周期。

D.對關(guān)鍵路徑進行時序約束（TimingConstraint）優(yōu)化。

【參考答案】A,B,D

【解析】流水線能將長路徑拆分，降低組合邏輯延遲，A正確；使用更快的專用資源可減少延時，B正確。增加時鐘頻率會縮短周期，反而使時序更難滿足，C錯誤。通過合理設(shè)置時序約束指導綜合與布局布線，可優(yōu)化關(guān)鍵路徑，D正確[[19]]。

9.【題干】關(guān)于時鐘信號在數(shù)字系統(tǒng)中的使用，下列說法正確的是？

【選項】

A.多個時鐘域之間進行數(shù)據(jù)傳輸必須進行同步處理。

B.時鐘占空比（DutyCycle）對電路的時序沒有影響。

C.使用全局時鐘網(wǎng)絡(luò)可以減小時鐘偏移（Skew）。

D.可以直接將異步復位信號連接到所有觸發(fā)器的復位端，無需同步。

【參考答案】A,C

【解析】跨時鐘域傳輸必須同步以避免亞穩(wěn)態(tài)，A正確。時鐘占空比影響建立/保持時間余量，B錯誤。全局時鐘樹（GCLK）設(shè)計旨在最小化偏移，C正確。異步復位需經(jīng)同步器處理，否則可能引發(fā)亞穩(wěn)態(tài)，D錯誤[[24]]。

10.【題干】下列關(guān)于存儲器的描述，哪些是正確的？

【選項】

A.SRAM的存取速度通常快于DRAM。

B.DRAM需要定期刷新以維持數(shù)據(jù)。

C.Flash存儲器屬于易失性存儲器。

D.FIFO是一種具有先進先出特性的存儲結(jié)構(gòu)。

【參考答案】A,B,D

【解析】SRAM利用觸發(fā)器存儲，速度快但成本高，DRAM利用電容存儲，速度慢但密度高，A正確。DRAM電容會漏電，必須周期性刷新，B正確。Flash是非易失性存儲器，斷電數(shù)據(jù)不丟失，C錯誤。FIFO是經(jīng)典的先進先出隊列結(jié)構(gòu)，D正確[[16]]。44.【參考答案】C,D【解析】建立時間（SetupTime）是指在時鐘有效邊沿（如上升沿）到來**之前**，數(shù)據(jù)輸入必須保持穩(wěn)定不變的最短時間；而保持時間（HoldTime）是指在時鐘有效邊沿到來**之后**，數(shù)據(jù)輸入必須繼續(xù)保持穩(wěn)定不變的最短時間[[14]]。因此，A、B選項將兩者定義顛倒，是錯誤的。若數(shù)據(jù)信號未能滿足這兩個時間要求，觸發(fā)器就可能無法在規(guī)定時間內(nèi)達到一個確定的0或1狀態(tài)，從而產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)（Metastability），導致采樣錯誤[[15]]。45.【參考答案】A,B,D【解析】競爭-冒險現(xiàn)象主要發(fā)生在**組合邏輯電路**中，當多個輸入信號變化時，由于門電路的傳輸延遲不同，導致信號到達輸出端的時間有先后，從而在輸出端產(chǎn)生短暫的錯誤信號（毛刺）[[11]]。它并非異步時序電路的專屬問題，因此C選項錯誤。常用的消除方法有：在卡諾圖上增加冗余項（即增加多余的“與”項）以填補邏輯險象的空隙，或在輸出端接入濾波電容（但可能影響速度）等。46.【參考答案】A【解析】阻塞賦值按順序執(zhí)行，適合組合邏輯建模，能準確反映“計算-賦值”的即時性；非阻塞賦值并發(fā)執(zhí)行，所有右側(cè)表達式先計算，再統(tǒng)一賦值，可避免仿真與綜合行為不一致，是描述寄存器等時序邏輯的標準寫法?；煊靡讓е路抡驽e誤或時序違例[[3]]。47.【參考答案】B【解析】建立時間是指在時鐘有效沿**到來之前**，數(shù)據(jù)信號必須提前穩(wěn)定并保持的最小時間；而**保持時間（HoldTime）**才是時鐘沿到來**之后**數(shù)據(jù)需繼續(xù)穩(wěn)定的最短時間。違反任一時間要求，將導致亞穩(wěn)態(tài)[[2]]。48.【參考答案】A【解析】異步復位可確保在任何時刻快速進入復位狀態(tài)；但復位釋放若直接在時鐘邊沿附近發(fā)生，可能違反觸發(fā)器恢復/移除時間要求。采用同步釋放（即通過兩級觸發(fā)器同步復位撤銷信號），使釋放動作嚴格對齊目標時鐘域，顯著降低亞穩(wěn)態(tài)風險[[4]]。49.【參考答案】B【解析】延時差異是產(chǎn)生毛刺的**必要條件**，但非充分條件。只有當多條路徑的信號變化在邏輯上構(gòu)成“競爭-冒險”（如A·A’或A+A’形式），才會出現(xiàn)瞬時錯誤輸出（毛刺）。若功能上無競爭（如所有路徑最終收斂為同一穩(wěn)態(tài)），則無毛刺[[7]]。50.【參考答案】A【解析】這是兩種狀態(tài)機的本質(zhì)區(qū)別。Mealy機響應(yīng)更快（輸入一變輸出可能立變），但易受輸入毛刺影響；Moore機輸出穩(wěn)定，僅隨狀態(tài)切換而變化，但通常需要更多狀態(tài)來實現(xiàn)相同功能[[7]]。51.【參考答案】B【解析】兩級觸發(fā)器僅適用于**單bit**控制/狀態(tài)信號的同步。對于多bit數(shù)據(jù)總線，若直接同步各位，會因布線延時差異導致采樣到的“中間值”（亞穩(wěn)態(tài)或數(shù)據(jù)扭曲）。正確做法是采用異步FIFO、握手協(xié)議+格雷碼，或雙端口RAM等專用機制[[4]]。52.【參考答案】A【解析】現(xiàn)代FPGA的CLB（ConfigurableLogicBlock）核心由LUT實現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)，F(xiàn)F用于寄存數(shù)據(jù)，MUX用于選擇不同信號路徑或配置模式。這種結(jié)構(gòu)高度靈活，是其實現(xiàn)可編程邏輯功能的基礎(chǔ)[[8]]。53.【參考答案】A【解析】`@(*)`是Verilog-2001標準引入的自動敏感列表語法，綜合工具會根據(jù)塊內(nèi)邏輯自動添加所有輸入變量，有效防止因手動列舉遺漏信號而導致仿真與綜合不一致（如鎖存器意外推斷），是業(yè)界最佳實踐[[3]]。54.【參考答案】A【解析】鎖存器在使能信號（如高電平）有效期間透明傳輸數(shù)據(jù)，易導致時序分析困難和毛刺傳播；觸發(fā)器僅在時鐘邊沿采樣數(shù)據(jù)，時序邊界清晰可控。FPGA設(shè)計中通常應(yīng)避免推斷出鎖存器（除非特殊低功耗需求）[[3]]。55.【參考答案】A【解析】計數(shù)器的“?！敝钙湟粋€完整循環(huán)中所經(jīng)歷的狀態(tài)總數(shù)。n位二進制計數(shù)器可表示2?個不同狀態(tài)（0到2??1），故模為2?。4位計數(shù)器狀態(tài)數(shù)為16（0~15），因此模為16[[7]]。

2025四川九洲電器集團有限責任公司招聘硬件研發(fā)崗（邏輯工程師）（校招）等崗位擬錄用人員筆試歷年難易錯考點試卷帶答案解析（第2套）一、單項選擇題下列各題只有一個正確答案，請選出最恰當?shù)倪x項（共30題）1、在VerilogHDL中，關(guān)于阻塞賦值（=）和非阻塞賦值（<=）的描述，以下哪項是正確的？A.在always@(posedgeclk)塊中，使用阻塞賦值可以正確描述時序邏輯B.阻塞賦值和非阻塞賦值在綜合后的硬件電路完全相同C.描述組合邏輯電路的always塊中應(yīng)優(yōu)先使用非阻塞賦值D.在同一個always塊中混用阻塞和非阻塞賦值可能導致仿真與綜合結(jié)果不一致2、關(guān)于數(shù)字電路中的競爭-冒險現(xiàn)象，以下說法正確的是？A.只存在于組合邏輯電路中，時序邏輯電路不會發(fā)生B.冒險現(xiàn)象產(chǎn)生的毛刺無法通過增加冗余項消除C.當輸入信號變化路徑延遲不一致時，可能在輸出端產(chǎn)生短暫錯誤信號D.使用同步時序設(shè)計可以完全避免競爭-冒險3、設(shè)計一個50%占空比的7分頻（奇數(shù)分頻）電路，以下方法中最常用且可靠的是？A.使用單個計數(shù)器直接對時鐘進行7分頻B.采用上升沿和下降沿分別計數(shù)，再將兩個時鐘進行或運算C.利用鎖相環(huán)（PLL）直接配置分頻系數(shù)為7D.使用兩個計數(shù)器分別產(chǎn)生上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)的3.5分頻信號，再合成4、在FPGA設(shè)計中，為避免亞穩(wěn)態(tài)問題，跨時鐘域（CDC）信號傳遞通常采用哪種結(jié)構(gòu)？A.單級D觸發(fā)器同步B.兩級或多級D觸發(fā)器構(gòu)成的同步鏈（Synchronizer）C.組合邏輯緩沖器D.異步FIFO配合格雷碼編碼5、關(guān)于Mealy型和Moore型有限狀態(tài)機（FSM），以下說法正確的是？A.Moore型狀態(tài)機的輸出僅與當前狀態(tài)有關(guān)，與輸入無關(guān)B.Mealy型狀態(tài)機的輸出變化總是晚于時鐘一個周期C.Moore型狀態(tài)機比Mealy型更容易產(chǎn)生毛刺D.在相同功能下，Mealy型狀態(tài)機通常需要更多狀態(tài)6、在數(shù)字電路設(shè)計中，關(guān)于同步復位與異步復位，下列描述錯誤的是？A.同步復位的復位操作僅在有效時鐘邊沿發(fā)生B.異步復位對復位信號的毛刺更為敏感，易導致亞穩(wěn)態(tài)C.同步復位電路通常比異步復位電路占用更少的邏輯資源D.“異步復位、同步釋放”是一種常用的復位策略，可兼顧可靠性和時序收斂性7、在FPGA設(shè)計中，為消除組合邏輯產(chǎn)生的毛刺，以下哪種方法最不適宜？A.采用格雷碼對狀態(tài)機編碼B.在組合邏輯輸出后增加寄存器進行同步采樣C.對所有輸入信號添加相同的傳輸延遲D.優(yōu)化邏輯表達式，消除互補變量的冒險路徑8、在時序分析中，建立時間（SetupTime）是指：A.時鐘有效邊沿到來之后，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間B.時鐘有效邊沿到來之前，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定的最短時間C.觸發(fā)器輸出信號達到穩(wěn)定電平所需的傳播延遲D.時鐘信號從源端到觸發(fā)器時鐘端口的延遲9、以下Verilog代碼片段中，描述的是哪種電路？

always@(posedgeclk)begin

if(rst_n==1'b0)

q<=1'b0;

else

q<=d;

endA.異步復位的D觸發(fā)器B.同步復位的D觸發(fā)器C.上升沿觸發(fā)的SR鎖存器D.電平敏感的D鎖存器10、在跨時鐘域（CDC）數(shù)據(jù)傳輸中，若源時鐘（clk_a）頻率為100MHz，目標時鐘（clk_b）頻率為50MHz，且兩時鐘相位關(guān)系未知，傳輸單bit控制信號最可靠的方法是？A.直接連接B.兩級觸發(fā)器同步器（兩級DFF）C.FIFO緩沖D.握手（Handshake）協(xié)議11、在FPGA設(shè)計中，關(guān)于建立時間（SetupTime）的定義，下列描述最準確的是？A.時鐘有效沿到來之后，數(shù)據(jù)信號必須保持穩(wěn)定的最小時間B.時鐘有效沿到來之前，數(shù)據(jù)信號必須保持穩(wěn)定的最小時間C.從數(shù)據(jù)發(fā)生變化到時鐘上升沿到來之間的時間間隔D.觸發(fā)器輸出端信號穩(wěn)定所需的時間12、在VerilogHDL中編寫時序邏輯電路（如D觸發(fā)器行為模型）時，為避免仿真與綜合結(jié)果不一致，應(yīng)優(yōu)先采用哪種賦值方式？A.連續(xù)賦值（assign）B.阻塞賦值（=）C.非阻塞賦值（<=）D.條件賦值（?:）13、當單比特控制信號需要從一個時鐘域（clk_a）跨到另一個異步時鐘域（clk_b）時，最常用且可靠的同步方法是？A.直接連接，依靠綜合工具自動優(yōu)化B.使用兩級觸發(fā)器構(gòu)成的同步鏈（兩級寄存器打拍）C.采用組合邏輯門搭建異或門檢測邊沿D.插入一個鎖存器（Latch）進行隔離14、以下哪種情況最可能導致FPGA設(shè)計中出現(xiàn)“組合邏輯環(huán)路”（CombinationalLoop）？A.在always@(posedgeclk)塊中使用非阻塞賦值B.在always@(*)塊中，某個變量既作為賦值目標又被其自身賦值所依賴（如a=a^b）C.使用case語句實現(xiàn)狀態(tài)機的下一狀態(tài)邏輯D.將模塊輸出端口直接連接到其輸入端口15、在Verilog中，以下代碼片段用于實現(xiàn)一個簡單的D觸發(fā)器。其中，哪一行代碼存在原則性錯誤？

```verilog

always@(posedgeclkornegedgerst_n)begin

if(!rst_n)

q=1'b0;//Line3

else

q<=d;//Line5

end

```A.第3行：異步復位時應(yīng)使用非阻塞賦值B.第5行：同步賦值時應(yīng)使用阻塞賦值C.第1行：敏感列表中不應(yīng)同時包含posedgeclk和negedgerst_nD.整個always塊應(yīng)改寫為組合邏輯敏感列表16、在FPGA設(shè)計中，為了降低跨時鐘域信號傳輸時因亞穩(wěn)態(tài)導致的錯誤，通常采用兩級觸發(fā)器構(gòu)成同步器。以下關(guān)于該同步器工作原理的描述，哪一項最準確？A.第一級觸發(fā)器完全消除亞穩(wěn)態(tài)，第二級觸發(fā)器僅用于輸出緩沖。B.兩級觸發(fā)器通過增加延遲，使得第一級觸發(fā)器有足夠時間從亞穩(wěn)態(tài)恢復，從而降低第二級觸發(fā)器采樣到亞穩(wěn)態(tài)信號的概率。C.兩級觸發(fā)器的時鐘頻率必須與源時鐘域完全一致，否則無法實現(xiàn)同步。D.兩級同步器能保證在任何時鐘周期下，目標時鐘域都能100%正確采樣到異步信號。17、在FPGA時序分析中，建立時間（SetupTime）和保持時間（HoldTime）是關(guān)鍵約束。以下哪種情況會導致時序違規(guī)？A.數(shù)據(jù)信號在時鐘上升沿到來前穩(wěn)定的時間小于建立時間要求。B.數(shù)據(jù)信號在時鐘上升沿到來后變化的時間大于保持時間要求。C.時鐘信號的周期大于設(shè)計要求的最小周期。D.時鐘網(wǎng)絡(luò)的偏斜（Skew）為零。18、FPGA的基本邏輯單元通常包含查找表（LUT）和觸發(fā)器（FF）。以下關(guān)于觸發(fā)器在FPGA中的作用描述，哪一項是正確的？A.觸發(fā)器主要用于實現(xiàn)組合邏輯運算，如與、或、非等。B.觸發(fā)器是存儲1位二進制信息的基本單元，用于構(gòu)建時序邏輯電路。C.觸發(fā)器的主要功能是作為全局時鐘網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動器，以降低時鐘歪斜。D.觸發(fā)器用于配置FPGA的內(nèi)部嵌入式RAM塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。19、在FPGA設(shè)計中，對時鐘網(wǎng)絡(luò)進行約束是時序分析的前提。以下哪項是定義時鐘周期最常用的時序約束類型？A.偏移約束（I/ODelay）B.靜態(tài)路徑約束（IPADtoOPAD）C.周期約束（PERIOD）D.最小延遲約束（MIN_DELAY）20、在FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，全局時鐘網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)計目標是什么？A.盡可能增加時鐘信號的功耗，以提高信號強度。B.提供靈活的、可編程的邏輯單元連接，用于實現(xiàn)用戶自定義邏輯。C.最大限度地降低時鐘信號的偏斜（Skew）和抖動（Jitter），確保時鐘能同時到達芯片內(nèi)所有寄存器。D.用于直接配置FPGA的嵌入式塊RAM（BRAM）的讀寫端口。21、在數(shù)字電路設(shè)計中，建立時間（SetupTime）的正確定義是？A.時鐘信號上升沿之后，數(shù)據(jù)信號必須保持穩(wěn)定的最小時間B.時鐘信號上升沿之前，數(shù)據(jù)信號必須保持穩(wěn)定的最小時間C.數(shù)據(jù)信號從有效到無效的最小時間間隔D.時鐘信號高電平持續(xù)的最短時間22、在FPGA設(shè)計中，使用兩級觸發(fā)器對異步信號進行同步化處理，其主要目的是什么？A.提高信號的傳輸速率B.增加電路的邏輯資源利用率C.消除或極大降低亞穩(wěn)態(tài)傳播到后續(xù)邏輯的概率D.實現(xiàn)信號的邊沿檢測功能23、關(guān)于同步復位和異步復位，以下說法正確的是？A.同步復位信號有效時，無論時鐘邊沿是否到來，系統(tǒng)都會立刻復位B.異步復位信號只在時鐘的有效邊沿到來時才生效C.異步復位的主要缺點是復位信號釋放時可能因不滿足恢復時間（RecoveryTime）而產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)D.同步復位電路不需要考慮復位信號的毛刺問題24、在VerilogHDL中，以下哪個代碼片段描述的是一個帶異步復位的D觸發(fā)器？A.always@(posedgeclk)beginif(rst_n)q<=d;endB.always@(posedgeclkornegedgerst_n)beginif(!rst_n)q<=1'b0;elseq<=d;endC.always@(posedgeclk)beginq<=d;endD.always@(*)beginq=d;end25、在時序分析中，如果一條路徑的建立時間（Setup）違例，以下哪種優(yōu)化方法最直接有效？A.在路徑的起點增加寄存器級數(shù)（打拍）B.將組合邏輯的關(guān)鍵路徑拆分，插入流水線寄存器C.降低系統(tǒng)時鐘頻率D.使用更快的工藝庫單元26、在數(shù)字電路設(shè)計中，靜態(tài)時序分析（STA）主要基于哪種設(shè)計前提進行時序路徑的窮盡分析？

A.異步邏輯設(shè)計

B.同步邏輯設(shè)計

C.混合信號設(shè)計

D.模擬電路設(shè)計27、在FPGA設(shè)計中，關(guān)于同步復位與異步復位的主要區(qū)別，以下描述正確的是？

A.同步復位在時鐘邊沿采樣復位信號，異步復位則不受時鐘控制

B.異步復位能確保系統(tǒng)100%為同步時序電路，利于時序分析

C.同步復位對復位信號的毛刺更不敏感

D.異步復位的復位釋放無需考慮時鐘域同步28、在FPGA時序分析中，時鐘偏移（ClockSkew）對建立時間裕量（SetupSlack）和保持時間裕量（HoldSlack）的影響是？

A.正向時鐘偏移同時增加建立和保持時間裕量

B.負向時鐘偏移有利于建立時間裕量，不利于保持時間裕量

C.正向時鐘偏移有利于建立時間裕量，不利于保持時間裕量

D.時鐘偏移對建立和保持時間裕量均無影響29、在VerilogHDL的always塊中描述時序邏輯（如D觸發(fā)器）時，應(yīng)優(yōu)先使用哪種賦值方式以避免仿真與綜合結(jié)果不一致？

A.阻塞賦值（=）

B.非阻塞賦值（<=）

C.連續(xù)賦值（assign）

D.條件賦值（?:）30、組合邏輯電路中產(chǎn)生競爭冒險的根本原因是什么？

A.時鐘信號不同步

B.寄存器建立時間不足

C.門電路存在固有的傳輸延遲

D.復位信號存在毛刺二、多項選擇題下列各題有多個正確答案，請選出所有正確選項（共15題）31、在VerilogHDL中，關(guān)于阻塞賦值（=）和非阻塞賦值（<=）的描述，以下哪些是正確的？A.在always@(posedgeclk)塊中，通常使用非阻塞賦值來描述時序邏輯B.阻塞賦值會按順序執(zhí)行，前一句執(zhí)行完才執(zhí)行下一句C.非阻塞賦值在同一always塊中會并行執(zhí)行D.在組合邏輯always塊中，應(yīng)使用非阻塞賦值以避免鎖存器生成32、下列關(guān)于FPGA內(nèi)部資源的描述，哪些是正確的？A.LUT（查找表）可用于實現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)B.BRAM（塊RAM）通常用于實現(xiàn)大容量存儲結(jié)構(gòu)C.DSPSlice主要用于高性能數(shù)字信號處理運算D.所有FPGA都包含硬核處理器（如ARMCortex）33、關(guān)于同步數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計，以下說法正確的有？A.應(yīng)避免使用異步復位，因其容易引入亞穩(wěn)態(tài)B.時鐘信號應(yīng)盡量使用全局時鐘網(wǎng)絡(luò)以減少偏斜C.組合邏輯中不應(yīng)包含反饋環(huán)路，否則可能產(chǎn)生毛刺或振蕩D.多時鐘域之間通信必須進行同步處理34、下列Verilog代碼片段中，哪些會產(chǎn)生鎖存器（Latch）？A.always@(*)if(sel)y=a;B.always@(*)begincase(op)2'b00:y=a;2'b01:y=b;en