Verilog复习题

一、填空题

1. 用EDA技术进行电子系统设计的目标是最终完成ASIC的设计与实现。 2. 可编程器件分为 CPLD和FPGA。

3. 随着EDA技术的不断完善与成熟，自顶向下的设计方法更多的被应用于Verilog HDL 设计当中。

4. 目前国际上较大的PLD器件制造公司有ALtera和Xilinx公司。

5. 完整的条件语句将产生组合电路，不完整的条件语句将产生时序电路。 6. 阻塞性赋值符号为 = ，非阻塞性赋值符号为 <= 。 7．有限状态机分为Moore和Mealy两种类型。 8、EDA缩写的含义为电子设计自动化(Electronic Design Automation) 9．状态机常用状态编码有二进制、格雷码和独热码。 10．Verilog HDL中任务可以调用其他任务和函数。

11．系统函数和任务函数的首字符标志为 $ ，预编译指令首字符标志为 # 。 12．可编程逻辑器件的优化过程主要是对速度和资源的处理过程。 13、大型数字逻辑电路设计采用的IP核有软IP、固IP和硬IP。

二、选择题

1、已知 “a =1b’1; b=3b'001;”那么{a,b}＝（ C ） (A) 4b'0011 (B) 3b'001 (C) 4b'1001 (D) 3b'101

2、在verilog中，下列语句哪个不是分支语句？（ D ） (A) if-else (B) case (C) casez (D) repeat

3、Verilog HDL语言进行电路设计方法有哪几种（8分） ①自上而下的设计方法（Top-Down） ②自下而上的设计方法（Bottom-Up） ③综合设计的方法

4、在verilog语言中，a=4b'1011，那么 &a=（D ） (A) 4b'1011 (B) 4b'1111 (C) 1b'1 (D) 1b'0

5、在verilog语言中整型数据与（ C ）位寄存器数据在实际意义上是相同的。 (A) 8 (B) 16 (C) 32 (D) 64

6、大规模可编程器件主要有FPGA、CPLD两类，下列对FPGA结构与工作原理的描述中，正确的是___C____ 。

A．FPGA全称为复杂可编程逻辑器件；

B．FPGA是基于乘积项结构的可编程逻辑器件；

C．基于SRAM的FPGA器件，在每次上电后必须进行一次配置； D．在Altera公司生产的器件中，MAX7000系列属FPGA结构。 7. 子系统设计优化，主要考虑提高资源利用率减少功耗（即面积优化），以及提高运行速度（即速度优化）；指出下列哪些方法是面积优化___B______。 ①流水线设计 ②资源共享 ③逻辑优化 ④串行化 ⑤寄存器配平

⑥关键 路径法

A．①③⑤ B．②③④ C．②⑤⑥ D．①④⑥ 8、下列标识符中，_____A_____是不合法的标识符。 A．9moon B．State0 C． Not_Ack_0 D． signall 9、 下列语句中，不属于并行语句的是：____D___

A. 过程语句 B．assign语句 C．元件例化语句 D．case语句

6、10、P,Q,R都是4bit的输入矢量，下面哪一种表达形式是正确的 5) 1)input P[3:0],Q,R; 2)input P,Q,R[3:0];

3)input P[3:0],Q[3:0],R[3:0]; 4)input [3:0] P,[3:0]Q,[0:3]R; 5)input [3:0] P,Q,R;

11、请根据以下两条语句的执行，最后变量A中的值是___①___。 reg [7:0] A;

A=2'hFF;

① 8'b0000_0011 ② 8'h03 ③ 8'b1111_1111 ④ 8'b11111111

三、简答题

1、简要说明仿真时阻塞赋值与非阻塞赋值的区别 非阻塞（non-blocking)赋值方式 ( b<= a)：

b的值被赋成新值a的操作, 并不是立刻完成的，而是在块结束时才完成；块内的多条赋值语句在块结束时同时赋值；硬件有对应的电路。阻塞（blocking)赋值方式 ( b = a)：b的值立刻被赋成新值a；完成该赋值语句后才能执行下一句的操作；硬件没有对应的电路，因而综合结果未知。

阻塞赋值是在该语句结束是立即完成赋值操作；非阻塞赋值是在整个过程块结束是才完成赋值操作。 2、简述有限状态机FSM分为哪两类？有何区别？有限状态机的状态编码风格主要有哪三种？

根据内部结构不同可分为摩尔型状态机和米里型状态机两种。摩尔型状态机的输出只由当前状态决定，而次态由输入和现态共同决定；米里型状态机的输出由输入和现态共同决定，而次态也由输入和现态决定。

状态编码主要有三种：连续二进制编码、格雷码和独热码。

3、简述基于数字系统设计流程包括哪些步骤? 包括五个步骤：

⑴、设计输入：将设计的结构和功能通过原理图或硬件描述语言进行设计或编程，进行语法或逻辑检查，通过表示输入完成，否则反复检查直到无任何错误。

⑵、逻辑综合：将较高层的设计描述自动转化为较低层次描述的过程，包括行为综合，逻辑综合和版图综合或结构综合，最后生成电路逻辑网表的过程。

⑶、布局布线：将综合生成的电路网表映射到具体的目标器件中，并产生最终可下载文

件的过程。

⑷、仿真：就是按照逻辑功能的算法和仿真库对设计进行模拟，以验证设计并排除错误的过程，包括功能仿真和时序仿真。

⑸、编程配置：将适配后生成的编程文件装入到PLD器件的过程，根据不同器件实现编程或配置。

4、简述Verilog HDL编程语言中函数与任务运用有什么特点？

函数和任务都能独立完成相应电路功能，通过在同一模块中的调用实现相应逻辑电路功能。但它们又有以下不同：

⑴、函数中不能包含时序控制语句，对函数的调用，必须在同一仿真时刻返回。而任务可以包含时序控制语句，任务的返回时间和调用时间可以不同。

⑵、在函数中不能调用任务，而任务中可以调用其它任务和函数。但在函数中可以调用其它函数或函数自身。

⑶、函数必须包含至少一个端口，且在函数中只能定义input端口。任务可以包含0个或任何多个端口，且可以定义input、output和inout端口。

⑷、函数必须返回一个值，而任务不能返回值，只能通过output 或inout端口来传递执行结果。

5、简述FPGA与CPLD两种器件应用特点。 CPLD与FPGA都是通用可编程逻辑器件，均可在EDA仿真平台上进行数字逻辑电路设计，它们不同体现在以下几方面：

⑴FPGA集成度和复杂度高于CPLD，所以FPGA可实现复杂逻辑电路设计，而CPLD适合简单和低成本的逻辑电路设计。

⑵、FPGA内主要由LUT和寄存器组成，倾向实现复杂时序逻辑电路设计，而CPLD内主要由乘积项逻辑组成，倾向实现组合逻辑电路设计。

⑶、FPGA工艺多为SRAM、flash等工艺，掉电后内信息消失，所以该类型需外配存储器，而CPLD工艺多为EEPROM等工艺，掉电后信息不消失，所以不用外配存储器。

⑷、FPGA相对CPLD成本高，但都可以在内都镶嵌硬核和软核，实现片上系统功能。

四、计算题

1、 利用有限状态机，以格雷码编译方式设计一个从输出信号序列中检测出101信号的电路图，其方块图、状态图和状态表如图表示。