FPGA硬件工程师Verilog面试题(基础篇一)
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FPGA硬件工程师Verilog面试题(一)
习题一:四选一多路器
- 点击进行在线练习
描述 - 制作一个四选一的多路选择器,要求输出定义上为线网类型
状态转换:
d0 11
d1 10
d2 01
d3 00
- 信号示意图:
- 波形示意图:
输入描述
- 输入信号 d1,d2,d3,d4 sel
- 类型 wire
输出描述
- 输出信号 mux_out
- 类型 wire
代码实现
`timescale 1ns/1ns
module mux4_1(
input [1:0]d1,d2,d3,d0,
input [1:0]sel,
output[1:0]mux_out
);
assign mux_out = sel[0]?(sel[1]?d0:d2):(sel[1]?d1:d3);
endmodule
习题二:异步复位的串联T触发器
-
点击进行在线练习
描述 -
用verilog实现两个串联的异步复位的T触发器的逻辑,结构如图:
-
信号示意图:
-
波形示意图:
输入描述
- 输入信号 data, clk, rst
- 类型 wire
- 在testbench中,clk为周期5ns的时钟,rst为低电平复位
输出描述
- 输出信号 q
- 类型 reg
代码实现
`timescale 1ns/1ns
module Tff_2 (
input wire data, clk, rst,
output reg q
);
reg q1;
always @ ( posedge clk or negedge rst)
if (~rst) begin
q1 <= 1'b0;
q <= 1'b0;
end
else begin
if (data) begin
q1 <= !q1;
end
if (q1) begin
q <= !q;
end
end
endmodule
习题三:奇偶校验
-
点击进行在线练习
描述 -
现在需要对输入的32位数据进行奇偶校验,根据sel输出校验结果(1输出奇校验,0输出偶校验)
-
信号示意图:
-
波形示意图:
输入描述
- 输入信号 bus sel
- 类型 wire
输出描述
- 输出信号 check
- 类型 wire
代码实现
`timescale 1ns/1ns
module odd_sel(
input [31:0] bus,
input sel,
output check
);
wire odd;
assign odd = ^bus;
assign check = sel?odd:~odd;
endmodule
习题四:移位运算与乘法
-
点击进行在线练习
描述 -
已知d为一个8位数,请在每个时钟周期分别输出该数乘1/3/7/8,并输出一个信号通知此时刻输入的d有效(d给出的信号的上升沿表示写入有效)
-
信号示意图:
-
波形示意图:
输入描述
- 输入信号 d, clk, rst
- 类型 wire
- 在testbench中,clk为周期5ns的时钟,rst为低电平复位
输出描述
- 输出信号 input_grant out
- 类型 reg
代码实现
`timescale 1ns/1ns
module multi_sel(
input [7:0]d ,
input clk,
input rst,
output reg input_grant,
output reg [10:0]out
);
reg [1:0]cnt;
reg [7:0]din;
always@(posedge clk or negedge rst) begin
if(!rst) begin
cnt <= 0;
out <= 0;
input_grant <= 0;
din <= 0;
end
else begin
cnt <= cnt+1;
case (cnt)
0: begin
din <= d;
input_grant <= 1;
out <= d;
end
1: begin
input_grant <= 0;
out <= (din<<2)-din;
end
2: begin
input_grant <= 0;
out <= (din<<3)-din;
end
3: begin
input_grant <= 0;
out <= (din<<3);
end
endcase
end
end
endmodule
习题五:位拆分与运算
- 点击进行在线练习
描述
现在输入了一个压缩的16位数据,其实际上包含了四个数据[3:0][7:4][11:8][15:12],
现在请按照sel选择输出四个数据的相加结果,并输出valid_out信号(在不输出时候拉低)
0: 不输出且只有此时的输入有效
1:输出[3:0]+[7:4]
2:输出[3:0]+[11:8]
3:输出[3:0]+[15:12]
-
信号示意图:
-
波形示意图:
输入描述
- 输入信号 d, clk, rst
- 类型 wire
- 在testbench中,clk为周期5ns的时钟,rst为低电平复位
输出描述
- 输出信号 validout out
- 类型 reg
代码实现
`timescale 1ns/1ns
module data_cal(
input clk,
input rst,
input [15:0]d,
input [1:0]sel,
output reg[4:0]out,
output reg validout
);
reg [15:0]data_lock;
always@(posedge clk or negedge rst) begin
if (!rst)
data_lock <= 0;
else if(!sel)
data_lock <= d;
end
always@(posedge clk or negedge rst) begin
if (!rst) begin
out <= 'b0;
validout <=0;
end
else begin
case(sel)
0:begin
out <= 'b0;
validout <=0;
end
1:begin
out <= data_lock[3:0]+data_lock[7:4];
validout <=1;
end
2:begin
out <= data_lock[3:0]+data_lock[11:8];
validout <=1;
end
3:begin
out <= data_lock[3:0]+data_lock[15:12];
validout <=1;
end
endcase
end
end
endmodule
结束语
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