2012联发科数字IC设计笔试题(共8页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上2012数字IC设计第一波笔试题 一、 请写出unix系统下创建文件夹、删除文件夹、XX、XX和XX操作的命 令。 因为这道题本人完全不会，所以基本上就瞅了一眼，后面几个就不清楚了，但是可以肯定的是都是很基本的操作(*_*)。 二、 简答题 （1） 请解释Latch与flip-flop的区别； 关于latch的讨论 latch和flip-flop都是时序逻辑，区别为：latch同其所有的输入信号相关，当输入信号变化时latch就变化，没有时钟端；flip-flop受时钟控制，只有在时钟触发时才采样当前的输入，产生输出。当然因为二者都是时序逻辑，所以输出不但同当前的输入相关还同上一时间的输出相关 latch缺点： 1、没有时钟端，不受系统同步时钟的控制，无法实现同步操作； 2、对输入电平敏感，受布线延迟影响较大，很难保证输出没有毛刺产生； 在xilinx和altera器件的slice和LE中都能够同时支持生产d-latch和d-ff，在这一层面上二者有什么区别暂时没有想到。如果使用门电路来搭建latch和ff，则latch消耗的门资源比ff要少，这是latch比ff优越的地方。 latch的最大缺点就是没有时钟端，和当前我们尽可能采用时序电路的设计思路不符。 latch是电平触发，相当于有一个使能端，且在激活之后（在使能电平的时候）相当于导线了，随输出而变化，在非使能状态下是保持原来的信号，这就可以看出和flip-flop的差别，其实很多时候latch是不能代替ff的 1.latch对毛刺敏感 2.在ASIC中使用latch的集成度比DFF高，但在FPGA中正好相反，因为FPGA中没有标准的latch单元，但有DFF单元，一个LATCH需要多个LE才能实现 3.latch将静态时序分析变得极为复杂 4.目前latch只在极高端电的路中使用，如intel 的P4等CPU。 FPGA中有latch单元，寄存器单元就可以配置成latch单元，在xilinx v2p的手册将该单元成为register/latch单元，附件是xilinx半个slice的结构图。其它型号和厂家的FPGA没有去查证 （2） 请解释阻塞赋值和非阻塞赋值的区别；（8楼buffon同学补充的哈） 阻塞赋值操作符用等号(即 = )表示。为什么称这种赋值为阻塞赋值呢？这是因为在赋值时先计算等号右手方向（RHS）部分的值，这时赋值语句不允许任何别的Verilog语句的干扰，直到现行的赋值完成时刻，即把RHS赋值给 LHS的时刻，它才允许别的赋值语句的执行。一般可综合的阻塞赋值操作在RHS不能设定有延迟，(即使是零延迟也不允许)。从理论上讲，它与后面的赋值语句只有概念上的先后，而无实质上的延迟。 阻塞赋值的执行可以认为是只有一个步骤的操作： 计算RHS并更新LHS，此时不能允许有来自任何其他Verilog语句的干扰。 所谓阻塞的概念是指在同一个always块中，其后面的赋值语句从概念上（即使不设定延迟）是在前一句赋值语句结束后再开始赋值的。 非阻塞赋值操作符用小于等于号 (即 <= )表示。为什么称这种赋值为非阻塞赋值？这是因为在赋值操作时刻开始时计算非阻塞赋值符的RHS表达式，赋值操作时刻结束时更新LHS。在计算非阻塞赋值的RHS表达式和更新LHS期间，其他的Verilog语句，包括其他的Verilog非阻塞赋值语句都能同时计算RHS表达式和更新LHS。非阻塞赋值允许其他的Verilog语句同时进行操作。非阻塞赋值的操作可以看作为两个步骤的过程：在赋值时刻开始时，计算非阻塞赋值RHS表达式。 在赋值时刻结束时，更新非阻塞赋值LHS表达式。 非阻塞赋值操作只能用于对寄存器类型变量进行赋值，因此只能用在"initial"块和"always"块等过程块中。非阻塞赋值不允许用于连续赋值。 在编程时应该注意以下问题： 时序电路建模时，用非阻塞赋值。 锁存器电路建模时，用非阻塞赋值。 用always块建立组合逻辑模型时，用阻塞赋值。 在同一个always块中建立时序和组合逻辑电路时，用非阻塞赋值。 在同一个always块中不要既用非阻塞赋值又用阻塞赋值。 不要在一个以上的always块中为同一个变量赋值。 用$strobe系统任务来显示用非阻塞赋值的变量值 在赋值时不要使用 #0 延迟（3） 请解释setup time 和 hold time 之间的区别； Setup time 是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿（如上升沿有效）T时间到达芯片，这个T就是建立时间- Setup time.如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿，数据才能被打入触发器。 hold time 是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间。如果hold time 不够，数据同样不能被打入触发器。（4） XXX （5） XXX 这里边的好多题里边的术语没见过，或者说没印象了，也属于想做都没法下手的，所以也没花太多时间，请大家参加过的补充下嘛。 三、 下图是一个4位右移寄存器，0时刻的初始状态为0110，请写出5个时 刻后的输出。（这是问哦唯一会的一道题，可是只有5分b）四、 关于防抖动电路。输入信号pai_in连续四次稳定在同一电平是，则对其 进行采样，否则输入无效。（1） 用VHDL或Verilog描述该逻辑电路； （2） 给定各器件的时延，求系统运行的最大频率，并给出简要计算步骤。其中 setup time 等于0.5ns，hold time 等于0s，D1、D2、D3、D4的延时分别为2ns、2ns、1ns、1ns。（其他器件的最小延时和最大延时分别是表格给出的，记不清咯，不过大多数器件的最小延时都是1ns，这个欢迎大家补名词解释，请写出下列简写的英文全名或中文意义。ECO: Engineering Change Order(工程设计更改)DFM: Design for manufacturability(可制造性设计)AMBA: Advanced Microcontroller Bus Architecture(先进的微控制总线构架)DLL: Delay Locked Loop(数字延迟锁相环)BIST: Built-in Self Test(内建自测)LDPC: Low Density Parity Check Codes(低密度奇偶校验码)DCT: Discrete Cosine Transform(离散余弦变换)STA: Static Timing Analysis(静态时序分析)CRC: Cyclic Redundancy Check(循环冗余校验码) 2、  请用流程图的方式简述数字ASIC设计流程以及相应的工具。功能要求      行为设计  行为仿真       综合、优化网表    时序仿真     布局布线版图     后仿真    流片典型ASIC 设计具有下列相当复杂的流程：u  结构及电气规定。u  RTL级代码设计和仿真测试平台文件准备。u  为具有存储单元的模块插入BIST。u  为了验证设计功能，进行完全设计的动态仿真。u  设计环境设置。包括使用的设计库和其他一些环境变量。使用Design Compiler工具，约束和综合设计，并且加入扫描链（或者JTAG）。u  使用 自带静态时序分析器，进行模块静态时序分析。u  使用Formality工具，进行RTL级和综合后门级网表的Formal Verification。u  版图布局布线之前，使用Prime Time工具进行整个设计的静态时序分析。u  将时序约束前标注到版图生成工具。u  时序驱动的单元布局，时钟树插入和全局布线。u  将时钟树插入到DC的原始设计中。u  使用Formality，对综合后网表和插入时钟树网表Formal Verification。u   从全局布线后的版图中提取出估算的时间延时信息。u  将估算的时间延时信息反标注到 Design Compiler或者Prime Time。u  在Prime Time 中静态时序分析。u  在Design Compiler 中进行设计优化。u  设计的详细布线。u  从详细布线设计中提取出实际时间延时信息。u  将提取出的实际时间延时信息反标注到Design Compiler或者Prime Time中。u  在Prime Time进行版图后的静态时序分析。u  在Design Compiler中进行设计优化（如需要）。u  进行版图后带时间信息的门级仿真。u  LVS和DRC验证，然后流片。 3、a数字电路的静态功耗和动态功耗有哪几部分构成？与哪些因素有什么关系。   b阈值电压Vt对静态功耗有什么影响？对电路速度有什么影响？   请阐述动态时序和静态时序分析的区别和各自的作用。     动态功耗：主要是指晶体管开关状态变换产生的开关功耗，还包括输出电压转换的过程中NMOS和PMOS同时导通造成的短路电流功耗。与电源电压的平方，以及总负载电容，时钟频率，动态转换因子的大小成正比。     静态功耗：即晶体管状态稳定不变时的功耗，包括：亚阈漏电流功耗，多晶硅栅漏电流功耗，PN结反偏漏电流功耗。与电源电压成成正比，与阈值电压成指数关系。     提高阈值电压Vt可以有效地降低静态功耗。但提高阈值电压，电路的速度会降低。     动态时序分析的时序确认通过仿真实现，分析的结果完全依赖于验证工程师所提供的激励。不同激励分析的路径不同，也许有些路径（比如关键路径）不能覆盖到，当设计规模很大时，动态分析所需要的时间、占用的资源也越来越大。静态时序分析根据一定的模型从网表中创建无向图，计算路径延迟的总和，如果所有的路径都满足时序约束和规范，那么认为电路设计满足时序约束规范。静态时序分析的方法不依赖于激励，且可以穷尽所有路径，运行速度很快，占用内存很少。它完全克服了动态时序验证的缺陷，适合大规模的电路设计验证。对于同步设计电路，可以借助于静态时序分析工具完成时序验证的任务。 4、a解释setup time 和 hold time 的定义。   b如果一个电路中的某个time path有setup time violation。请问升高或降低这个电路的频率对这个violation有什么影响？升高或降低这个电路的电压会有什么影响？c. 如果一个电路中的某个time path 有hold time violation。请问升高或降低这个电路的频率对这个violation有什么影响？升高或降低这个电路的电压会有什么影响？常考题！ 5、画出 的CMOS 电路图。 6、画出一下RTL code 对应的门级电路图，请使用最少的门。并且只能使用与门and，或门or 和非门not。a 是2-bit输入，b是1-bit输入，c是1-bit输出。      case(a1:0)           2'h0:d = b;           2'h1:d = c;           2'h2:d = 1'b1;           2'h3:d = 1'b0;Endcase这题大家自己琢磨了啊!     7、画出一下三段RTL code对应的电路图。(a) always (posedge clk or negedge rst_n)            if(!rst_n)                a <= 1'b0;             else if(en)                a <= a;                   (b) always (posedge clk)            if(!rst_n)                a <= 1'b0;             else if(en)                a <= a;               (c) always (rst_n or en or b)            if(!rst_n)                a <= 1'b0;             else if(en)                a <= b;     专心-专注-专业