2017年数字IC招聘精选面试题.pdf

在数字集成电路设计中，面试题往往涵盖了许多关键概念和技术，如同步复位和异步复位，状态机设计，以及Verilog中的函数与任务、阻塞与非阻塞语句等。以下是对这些知识点的详细解释： 同步复位和异步复位是数字电路设计中的重要概念。同步复位确保在有效的时钟沿触发，复位信号通过组合逻辑传递到触发器的D输入端。同步复位的优点包括：确保完全同步，能够滤除小的复位毛刺，有利于仿真器仿真，使设计的系统成为完全同步的时序电路，有利于时序分析，并且通常可以获得较高的最大工作频率。然而，同步复位也有其缺点，比如可能需要脉冲展宽以保证复位宽度，增加组合逻辑门数和时延，以及可能导致更高的功耗。 相比之下，异步复位不受时钟沿的限制，只要复位信号有效，系统就会复位。异步复位的优势在于不需要活动时钟，可以节省逻辑资源，设计相对简单，复位信号识别方便，且功耗较低，适用于低功耗设计。但异步复位的挑战在于复位释放时可能出现亚稳态，可能因噪声或毛刺导致错误复位，静态定时分析复杂，以及在DFT设计中处理复位信号的额外需求。 状态机（FSM）是时序逻辑的核心，可以分为有限状态机（FSM）和无限状态机。FSM根据米利机（Mealy）和摩尔机（Moore）的模型进行分类。米利机的下一状态和输出取决于当前状态和输入，适合异步设计，而摩尔机的输出仅取决于当前状态，适用于同步设计。状态机的设计通常通过状态图或状态转移表来描述，状态转移图是一种有向图，而算法状态机（ASM）则是一种更抽象的表示方式。 在Verilog编程中，函数和任务是两个不同的概念。函数表示纯组合逻辑，而任务则可以表示组合逻辑或时序逻辑。阻塞赋值（=）和非阻塞赋值（<=）是Verilog中的基本语句类型。阻塞赋值在后面的语句中立即引用其新值，而非阻塞赋值则在后续语句中引用旧值，这在时序逻辑设计中尤为关键。 在多时钟域的同步设计中，同步分为同频异相和异频时钟域的同步。同频异相可以通过两次采样前级时钟数据来减少亚稳态，而异频时钟域同步通常需要使用双倍速率SRAM（DPRAM）或FIFO，通过一个时钟域写入数据，在另一个时钟域读取，以实现跨时钟域的数据传输。 以上是关于数字集成电路设计面试题中涉及的主要知识点的详细解释，涵盖了同步复位与异步复位的比较，状态机设计，以及Verilog编程中的核心概念。这些知识对于理解和设计复杂的数字集成电路至关重要。