单选
1．以下低功耗措施中，哪种不是降低电路翻转率的方法?
A.在不进行算术运算的时候，使这些模块的输入保持不变，不让新的操作数进来
B.采用Gray 码或One‐hot 码作为状态机编码
C.减少电路中的glitch
D.重新安排"if‐else"表达试，可将毛刺或快变化信号移至逻辑锥体的前部
正确答案是：D. 重新安排"if-else"表达式，可将毛刺或快变化信号移至逻辑锥体的前部
以下是详细分析：
低功耗设计与电路翻转率
在数字电路中，动态功耗主要由信号翻转（即逻辑电平的变化）引起。降低电路翻转率是减少动态功耗的重要手段之一。以下是对各选项的分析：
A. 在不进行算术运算的时候，使这些模块的输入保持不变，不让新的操作数进来
是降低电路翻转率的方法：
如果模块的输入保持不变，则输出也不会发生变化，从而避免了不必要的翻转。
这是一种有效的低功耗措施。
B. 采用 Gray 码或 One-hot 码作为状态机编码
是降低电路翻转率的方法：
Gray 码：相邻状态之间只有一位发生变化，因此状态切换时的翻转次数最少。
One-hot 码：每个状态仅有一个位为 1，其余位为 0。虽然需要更多的触发器，但状态切换时翻转次数较少。
使用这些编码方式可以显著减少状态机翻转率。
C. 减少电路中的 glitch
是降低电路翻转率的方法：
Glitch 是由于组合逻辑的竞争冒险导致的短暂错误信号，会引起额外的翻转。
通过优化逻辑设计、插入寄存器或调整时序，可以减少 glitch，从而降低翻转率。
D. 重新安排"if-else"表达式，可将毛刺或快变化信号移至逻辑锥体的前部
不是降低电路翻转率的方法：
将毛刺或快变化信号移至逻辑锥体的前部，可能会增加后续逻辑门的翻转次数。
毛刺和快变化信号传播到更多逻辑门后，会导致更多的翻转，反而可能增加功耗。
因此，这种方法并不能有效降低电路翻转率。
*2.以下Verilog 代码中，a=12，b=10.则z的运算结果为:
Input [3:0]a;
Input [3:0] b;
output signed [7:0] z;
wire signed [3:0]c;
assign c= a[3:0]b[3:0];
assign z=c;
A.120
B.‐8
C.8
D.‐120
正确答案是：B. -8
以下是详细分析：
代码分析
输入和输出定义
a 和 b 是 4 位的有符号数（signed [3:0]）。
a = 12，二进制表示为：1100。
b = 10，二进制表示为：1010。
c 是一个 4 位的有符号中间变量（signed [3:0]）。
z 是一个 8 位的有符号输出（signed [7:0]）。
计算过程
乘法运算：
Verilog
深色版本
assign c = a[3:0] * b[3:0];
在 Verilog 中，a 和 b 被视为有符号数（signed），因此它们的实际值需要考虑符号位。
a = 12 的二进制表示为 1100，但由于它是有符号数，最高位是符号位。1100 表示的是 -4（以补码形式解释）。
b = 10 的二进制表示为 1010，同样是有符号数，1010 表示的是 -6（以补码形式解释）。
c 是一个 4 位的有符号数（signed [3:0]），而乘法结果 24 的二进制表示为 00011000（8 位）。
截断到 4 位时，只保留低 4 位：1000。
1000 作为有符号数，表示的是 -8（以补码形式解释）。
赋值给 z：
Verilog
深色版本
assign z = c;
z 是一个 8 位的有符号数（signed [7:0]），因此会将 c 的值进行符号扩展。
c = -8 的 4 位二进制表示为 1000，符号扩展到 8 位后为 11111000。
11111000 作为有符号数，仍然表示 -8。
选项分析
A. 120：
错误。c 被截断为 4 位，不可能得到 120。
B. -8：
正确。根据上述分析，z 的最终值为 -8。
C. 8：
错误。c 的值在截断后为负数，z 不可能是正数。
D. -120：
错误。c 的值被截断为 4 位，不可能得到 -120。
3．constraint c_0{
src dist {0:=30, [1:3]:=90};
请问如上表达式约束，src数值为0的概率为多大:( )
A. 0.2
B. 0.25
C. 0.1
D. 0.6
正确答案是：C. 0.1
:= 操作符表示值范围内的每一个值得权重是相同的，:/操作符表示权重平均分到值范围内的每一个值。
Systemverilog 中权重分布由操作符dist实现，有两种形式："：="或"：/"。
"：="表示值的权重是相等的，"：/"表示值的权重是均分的。
权重不用百分比表示，权重和也不一定是100.
例如：
src dist {0:=40; [1:3]:=60;};
即src=0 的概率是 40/220，src=1 的概率是 60/220，是 2 的概率是 60/220，是 3 的概率是
60/220.
再例如：
dst dist {0:/40; [1:3]:/60;};
即dst=0 的概率是 40/100，dst=1 的概率是 20/100，是 2 的概率是 20/100，是 3 的概率是
20/100.
综上：src dist {0:=30; [1:3]:=90;}; dst=0 的概率是 30/(90*3+30)=30/300=0.1
4.分析下面的一段程序，正确的打印结果是:
fork
begin
#20
display("A");
end
begin
#10
display("B");
end
join_none
#5
$ display("C");
A.CBA
B. BCA
C.ABC
D.C
正确答案是：A.CBA
程序分析
在 SystemVerilog 中，fork...join_none 是一种并发控制结构。以下是代码的逐步解析：
Systemverilog
深色版本
clike
fork
begin
#20
$display("A");
end
begin
#10
$display("B");
end
join_none
#5
$display("C");关键点
fork...join_none 的语义：
fork...join_none 启动多个线程并立即返回，不会等待这些线程完成。
在 fork...join_none 内部启动的线程会独立运行，并按照各自的延迟执行。
主进程与子线程的关系：
主进程（即 fork...join_none 之后的代码）会继续执行，不受子线程的影响。
子线程的延迟时间是独立于主进程的。
时间轴分析：
程序的时间轴如下：
#5：主进程打印 "C"。
#10：第一个子线程打印 "B"。
#20：第二个子线程打印 "A"。
逐步执行
fork...join_none 启动两个子线程：
第一个子线程：
Systemverilog
深色版本
begin
#20
$display("A");
end
延迟 20 个时间单位后打印 "A"。
第二个子线程：
Systemverilog
深色版本
begin
#10
$display("B");
end
延迟 10 个时间单位后打印 "B"。
主进程继续执行：
Systemverilog
深色版本
#5
$display("C");
主进程延迟 5 个时间单位后打印 "C"。
时间轴上的事件顺序：
时间 = 5：主进程打印 "C"。
时间 = 10：第二个子线程打印 "B"。
时间 = 20：第一个子线程打印 "A"。
打印结果
根据时间轴上的事件顺序，打印结果是：
深色版本
C
B
A
因此，正确的答案是：A. CBA
选项分析
A. CBA：
正确。打印顺序为 C -> B -> A。
B. BCA：
错误。C 应该最先打印，而不是 B。
C. ABC：
错误。C 应该最先打印，而不是 A。
D. C：
错误。虽然 C 最先打印，但后续的 B 和 A 也会被打印。
5．下面有关Cache的说法哪一个是不正确的?
A. 设置Cache的理论基础，是程序访问的局部生原理
B. Cache 与主存统一编址，Cache的地址空间属于主存的一部分
C. 设置Cache 的目的，是解决CPU和主存之间的速度匹配问题
D. Cache 的功能匀由硬件实现，对程序员是透明的
正确答案是：B. Cache 与主存统一编址，Cache的地址空间属于主存的一部分
Cache的基本概念
Cache是一种高速缓存存储器，位于CPU和主存之间，用于暂时存放CPU频繁访问的数据和指令，以提高数据访问速度。下面是对每个选项的具体分析：
A. 设置Cache的理论基础，是程序访问的局部性原理
正确：
局部性原理包括时间局部性和空间局部性。时间局部性指的是如果一个信息项正在被访问，那么在不久的将来它很可能再次被访问；空间局部性指的是如果一个存储位置被引用了，那么程序很可能很快会引用邻近的位置。
这是设计Cache的基础理论。
B. Cache与主存统一编址，Cache的地址空间属于主存的一部分
不正确：
在大多数系统中，Cache并不与主存统一编址。Cache有自己的地址映射机制（直接映射、全相联或组相联），通过这种方式，Cache可以快速访问数据而不必占用主存的地址空间。
Cache中的数据是从主存中复制而来，并不是主存地址空间的一部分。
C. 设置Cache的目的，是解决CPU和主存之间的速度匹配问题
正确：
主存的访问速度远低于CPU的工作频率，设置Cache的主要目的是为了减少CPU等待主存数据的时间，从而提高整体性能。
D. Cache的功能均由硬件实现，对程序员是透明的
正确：
Cache的操作是由硬件自动管理的，包括数据的加载、替换等操作，程序员无需关心这些细节，因此对于程序员来说是透明的。
6．对于独立复位的模块,只需要考虑对后级模块的影响，无需考虑对前级模块的影响。
A.正确
B.错误
正确答案是：B. 错误
独立复位模块的影响
在数字电路设计中，复位信号用于将模块的内部状态初始化为已知值。对于具有独立复位功能的模块，需要同时考虑其对前级模块和后级模块的影响。以下是对该问题的分析：
- 复位信号的基本作用
复位信号通常分为两种：
同步复位：复位操作与系统时钟同步。
异步复位：复位操作不依赖于时钟，随时可以生效。
独立复位指的是某个模块的复位信号与其他模块的复位信号无直接关联。 - 对后级模块的影响
当一个模块被复位时，其输出可能会发生变化（例如被清零或设置为某个默认值）。
这种变化会直接影响到后级模块的输入信号，从而可能引发后级模块的状态变化。
因此，必须考虑复位对后级模块的影响。 - 对前级模块的影响
虽然复位信号本身是独立的，但复位后的模块行为可能会影响前级模块。
例如：
如果复位后的模块停止接收数据（如 FIFO 缓冲区被清空），前级模块可能会因为无法继续发送数据而被阻塞。
如果复位后的模块改变了某些控制信号（如握手信号），这可能会导致前级模块的行为异常。
因此，也需要考虑复位对前级模块的影响。 - 结论
独立复位的模块不仅会影响后级模块，还可能间接影响前级模块。
忽略对前级模块的影响可能导致设计中的潜在问题（如死锁、数据丢失等）。
选项分析
A. 正确：
错误。独立复位的模块需要同时考虑对前级和后级模块的影响。
B. 错误：
正确。题目说法错误，复位模块的设计需要全面考虑前后级的影响。
7．System Verilog 中，下面那种数组在使用前需要先执行new操作( )
A. Dynamic arrays
B. Associative arrays
C. packed array
D. 多维数组
正确答案是：A. Dynamic arrays - Dynamic Arrays（动态数组）
特点：
动态数组的大小在声明时未指定，而是在运行时通过 new 操作符分配。
动态数组的大小可以动态调整（通过重新调用 new）。
使用前需要执行 new 操作：
在使用动态数组之前，必须先通过 new 指定其大小。例如：
Systemverilog
深色版本
int dyn_array[]; // 声明一个动态数组
initial begin
dyn_array = new[10]; // 分配大小为 10
end - Associative Arrays（关联数组）
特点：
关联数组是一种稀疏数组，使用键值对存储数据。
键可以是整数、字符串或其他数据类型。
不需要执行 new 操作：
关联数组在声明后即可直接使用，无需显式分配空间。例如：
Systemverilog
深色版本
int assoc_array[string]; // 声明一个关联数组
initial begin
assoc_array["key1"] = 10; // 直接赋值
end - Packed Array（打包数组）
特点：
打包数组是一种固定大小的数组，通常用于表示位宽较紧凑的数据结构。
打包数组的大小在声明时确定，无法动态调整。
不需要执行 new 操作：
打包数组在声明时已分配空间，可以直接使用。例如：
Systemverilog
深色版本
bit [3:0] packed_array [0:3]; // 声明一个打包数组
initial begin
packed_array[0] = 4'b1010; // 直接赋值
end - 多维数组
特点：
多维数组可以是固定大小的数组，也可以是动态数组或关联数组的组合。
如果多维数组的维度是固定的，则不需要 new 操作；如果是动态数组的一部分，则需要 new 操作。
是否需要 new 操作取决于具体实现：
例如：
Systemverilog
深色版本
int fixed_array[2][3]; // 固定大小的二维数组，不需要 new
int dyn_array[][]; // 动态二维数组，需要 new
initial begin
dyn_array = new[2]; // 分配第一维
foreach (dyn_array[i]) begin
dyn_array[i] = new[3]; // 分配第二维
end
end
选项分析
A. Dynamic arrays：
正确。动态数组在使用前需要通过 new 操作分配空间。
B. Associative arrays：
错误。关联数组不需要 new 操作，声明后即可直接使用。
C. packed array：
错误。打包数组是固定大小的数组，声明时已分配空间，不需要 new 操作。
D. 多维数组：
错误。多维数组是否需要 new 操作取决于其实现方式。如果包含动态数组部分，则需要 new；否则不需要。
8.System Verilog 中,下面哪种数组在使用前需要执行new操作( )
a.压缩数组
b.联合数组
c.动态数组
d.多维数组
正确答案是：c. 动态数组
以下是详细分析：
SystemVerilog 中的数组类型
在 SystemVerilog 中，数组分为多种类型，不同类型的数组在使用时的要求不同。以下是对选项中提到的数组类型的分析：
a. 压缩数组（Packed Array）
特点：
压缩数组是一种固定大小的数组，通常用于表示紧凑的数据结构。
它的大小在声明时确定，无法动态调整。
是否需要 new 操作：
不需要。压缩数组在声明时已经分配了空间，可以直接使用。
示例：
Systemverilog
深色版本
bit [3:0] packed_array [0:3]; // 声明一个压缩数组
initial begin
packed_array[0] = 4'b1010; // 直接赋值
end
b. 联合数组（Associative Array）
特点：
联合数组是一种稀疏数组，使用键值对存储数据。
键可以是整数、字符串或其他数据类型。
是否需要 new 操作：
不需要。联合数组在声明后即可直接使用，无需显式分配空间。
示例：
Systemverilog
深色版本
int assoc_array[string]; // 声明一个联合数组
initial begin
assoc_array["key1"] = 10; // 直接赋值
end
c. 动态数组（Dynamic Array）
特点：
动态数组的大小在声明时未指定，而是在运行时通过 new 操作符分配。
动态数组的大小可以动态调整（通过重新调用 new）。
是否需要 new 操作：
需要。在使用动态数组之前，必须先通过 new 指定其大小。
示例：
Systemverilog
深色版本
int dyn_array[]; // 声明一个动态数组
initial begin
dyn_array = new[10]; // 分配大小为 10
end
d. 多维数组（Multidimensional Array）
特点：
多维数组可以是固定大小的数组，也可以是动态数组或联合数组的组合。
如果多维数组的维度是固定的，则不需要 new 操作；如果是动态数组的一部分，则需要 new 操作。
是否需要 new 操作：
固定大小的多维数组不需要 new 操作。
包含动态数组的多维数组需要 new 操作。
示例：
Systemverilog
深色版本
int fixed_array[2][3]; // 固定大小的二维数组，不需要 new
int dyn_array[][]; // 动态二维数组，需要 new
initial begin
dyn_array = new[2]; // 分配第一维
foreach (dyn_array[i]) begin
dyn_array[i] = new[3]; // 分配第二维
end
end
选项分析
a. 压缩数组：
错误。压缩数组是固定大小的数组，声明时已分配空间，不需要 new 操作。
b. 联合数组：
错误。联合数组不需要 new 操作，声明后即可直接使用。
c. 动态数组：
正确。动态数组在使用前需要通过 new 操作分配空间。
d. 多维数组：
错误。是否需要 new 操作取决于其实现方式。如果包含动态数组部分，则需要 new；否则不需要。
9．下列哪个不是Verilog系统函数( )
A. $ finish
B. $ head
C. $ time
D. $ write
正确答案是：B. $ head
以下是详细分析：
Verilog 系统函数
Verilog 提供了一些内置的系统函数（以 $ 开头），用于执行特定的操作，如仿真控制、文件操作、时间获取等。以下是对选项中提到的系统函数的分析：
A. $finish
功能：
$finish 是一个标准的 Verilog 系统任务，用于终止仿真。
它会立即停止仿真并退出。
示例：
Verilog
深色版本
clike
initial begin
#100; // 延迟 100 时间单位
$finish; // 终止仿真
end结论：$finish 是合法的 Verilog 系统函数。
B. $head
功能：
h e a d 并不是 V e r i l o g 的标准系统函数或任务。在 V e r i l o g 或 S y s t e m V e r i l o g 中没有这样的定义。结论： head 并不是 Verilog 的标准系统函数或任务。 在 Verilog 或 SystemVerilog 中没有这样的定义。 结论： head并不是Verilog的标准系统函数或任务。在Verilog或SystemVerilog中没有这样的定义。结论：head 不是合法的 Verilog 系统函数。
C. $time
功能：
$time 是一个标准的 Verilog 系统函数，用于返回当前的仿真时间。
返回值是一个整数，表示从仿真开始到当前的时间单位。
示例：
Verilog
深色版本
clike
initial begin
#50;
$display("Current simulation time: %0d", $time); // 输出当前仿真时间
end结论：$time 是合法的 Verilog 系统函数。
D. $write
功能：
$write 是一个标准的 Verilog 系统任务，用于将信息输出到仿真器的标准输出设备（如终端）。
它与 $display 类似，但不会在输出后自动换行。
示例：
Verilog
深色版本
clike
initial begin
$write("Hello, ");
$write("World!"); // 输出 "Hello, World!"，不会换行
end结论：$write 是合法的 Verilog 系统函数。
选项分析
A. f i n i s h ：正确。 finish： 正确。 finish：正确。finish 是合法的 Verilog 系统任务。
B. h e a d ：错误。 head： 错误。 head：错误。head 不是 Verilog 的标准系统函数。
C. t i m e ：正确。 time： 正确。 time：正确。time 是合法的 Verilog 系统函数。
D. w r i t e ：正确。 write： 正确。 write：正确。write 是合法的 Verilog 系统任务。
总结
只有 $head 不是 Verilog 的标准系统函数。
正确答案是：B. $head
10．以下Verilog 运算符号中，优先级最高的是?
A.==
B."
C.！
D.？
正确答案是：C. ！
以下是详细分析：
Verilog 运算符优先级
在 Verilog 中，运算符的优先级决定了表达式中运算符的执行顺序。优先级高的运算符会先被计算。以下是对选项中提到的运算符的优先级分析：
A. ==（相等比较运算符）
功能：
== 是关系运算符，用于比较两个操作数是否相等。
优先级：
关系运算符的优先级较低，低于逻辑运算符和单目运算符。
示例：
Verilog
深色版本
if (a == b) // 比较 a 和 b 是否相等
B. "（字符串字面量）
功能：
在 Verilog 中，" 用于定义字符串字面量，例如 "Hello"。
优先级：
字符串字面量不是运算符，因此没有优先级的概念。
结论：
该选项无效。
C. ！（逻辑非运算符）
功能：
! 是单目逻辑运算符，用于取反一个布尔值。
如果操作数为真（非零），结果为假；如果操作数为假（零），结果为真。
优先级：
单目运算符（如 !、~、& 等）的优先级最高。
示例：
Verilog
深色版本
if (!a) // 如果 a 为假，则条件成立
D. ?:（条件运算符）
功能：
?: 是条件运算符，用于三元表达式。
格式为：条件 ? 表达式1 : 表达式2。
如果条件为真，结果为表达式1；否则为表达式2。
优先级：
条件运算符的优先级非常低，仅高于赋值运算符。
示例：
Verilog
深色版本
assign result = (a > b) ? a : b; // 如果 a > b，result = a；否则 result = b
优先级总结
在 Verilog 中，运算符优先级从高到低的顺序大致如下：
单目运算符（如 !、~、& 等）
算术运算符（如 *、/、+、- 等）
关系运算符（如 ==、!=、>、< 等）
条件运算符（如 ?:）
赋值运算符（如 =、<=）
由此可见，! 的优先级最高。
选项分析
A. ==：
错误。关系运算符的优先级较低。
B. "：
错误。字符串字面量不是运算符，无优先级。
C. !：
正确。单目逻辑非运算符的优先级最高。
D. ?:：
错误。条件运算符的优先级非常低。
总结
在 Verilog 中，优先级最高的运算是单目逻辑非运算符 !。
正确答案是：C. ！
11．模块只收敛做到0.75V，提压到0.85V可以正常工作
A.正确
B.错误
背景知识
在数字电路设计中，模块的供电电压（VDD）对其性能和功能有重要影响。以下是一些关键点：
模块收敛（Module Convergence）：
指模块在特定电压下能够满足时序要求（Setup/Hold 时间等），即模块在该电压下正常工作。
提压（Voltage Scaling）：
指提高供电电压，通常用于改善电路性能（如提高频率或降低延迟）。
工作电压范围：
每个模块都有一个最低工作电压（通常称为"收敛电压"或"最小工作电压"），低于该电压时，模块可能无法正常工作。
提高供电电压可以增强电路的驱动能力，从而改善性能和可靠性。
电压与性能的关系：
降低电压会减少功耗，但可能导致电路速度下降甚至功能失效。
提高电压可以提高电路的速度和稳定性，但也会增加功耗。
提压的作用：
如果一个模块在较低电压下（如 0.75V）无法完全收敛（即不能正常工作），提高电压到更高值（如 0.85V）可能会解决问题。
题目分析
题目描述了一个模块在 0.75V 下只能部分收敛，而在 0.85V 下可以正常工作。
这种情况是合理的，因为提高电压可以：
增强晶体管的驱动能力，使得信号传播更快。
减少噪声和干扰的影响，从而提高电路的稳定性。
确保逻辑门的输出达到预期的电平。
因此，提压到 0.85V 后模块能够正常工作是符合实际情况的。
选项分析
A. 正确：
正确。提高电压可以解决低电压下的收敛问题。
B. 错误：
错误。提压通常可以改善模块的工作状态。
总结
提高电压（从 0.75V 到 0.85V）确实可以使模块正常工作，因此题目说法正确。
正确答案是：A. 正确
12．异步电路都不需要STA进行约束检查
A.是
B.否
正确答案是：A.是
解析：STA都是针对同步电路的
13．在设计状态机时，有两种常用的编码方式：one‐hot code、binary code，前者相对于后者的优势主要体现在
A.实现电路的速度更快
B.实现电路的面积更小
C.编码方式简单
D.实现电路的功耗更低
正确答案是：A. 实现电路的速度更快
以下是详细分析：
状态机编码方式
在设计有限状态机（FSM）时，选择合适的编码方式对于性能、面积和功耗都有重要影响。常用的两种编码方式为One-Hot编码和二进制编码（Binary Code）。
- One-Hot 编码
特点：
在 One-Hot 编码中，每个状态都由一个独立的比特表示，即在任意时刻只有一个比特为高电平（1），其余比特均为低电平（0）。
如果状态机有 N 个状态，则需要 N 个触发器来实现。 - 二进制编码（Binary Code）
One-Hot 编码相对于二进制编码的优势
A. 实现电路的速度更快
正确：
速度优势：One-Hot 编码减少了状态解码所需的逻辑复杂度，因为每个状态仅涉及单个比特的变化。这使得状态转换更加直接和快速，从而提高了电路的整体速度。
简化状态解码：由于每个状态由单一比特表示，判断当前状态非常简单，只需检查对应的比特位即可，无需复杂的译码逻辑。
B. 实现电路的面积更小
错误：
面积劣势：One-Hot 编码通常需要更多的触发器（N 个状态需要 N 个触发器）。因此，One-Hot 编码往往占用更大的硬件资源，导致电路面积增加。
C. 编码方式简单
部分正确：
编码方式：虽然从概念上看，One-Hot 编码较为直观（每个状态对应一个比特），但考虑到实际应用中的状态数量，其编码并不一定比二进制编码简单。例如，在具有大量状态的情况下，管理 One-Hot 编码的状态转换可能变得复杂。
D. 实现电路的功耗更低
错误：
功耗方面：One-Hot 编码由于使用了更多的触发器，可能会消耗更多静态功耗。此外，每次状态转换时，One-Hot 编码会导致多个触发器的状态变化，尽管这些变化通常是简单的，但与二进制编码相比，不一定能保证更低的动态功耗。
选项分析
A. 实现电路的速度更快：
正确。One-Hot 编码通过减少状态解码的复杂性，可以加快状态转换速度。
B. 实现电路的面积更小：
错误。One-Hot 编码通常需要更多的触发器，导致电路面积增加。
C. 编码方式简单：
部分正确，但从整体设计复杂度来看，并不总是更简单。
D. 实现电路的功耗更低：
错误。One-Hot 编码可能导致更高的静态和动态功耗。
总结
One-Hot 编码相对于二进制编码的主要优势在于能够提高电路的速度。
正确答案是：A. 实现电路的速度更快。
14．对于相同位数输入的变量比较器，大于和小于的面积是一样的
A.对
B.错误
正确答案是：A. 对
以下是详细分析：
比较器的基本原理
比较器是一种数字电路，用于比较两个输入变量的大小，并输出比较结果（如大于、小于或等于）。对于相同位数的输入变量，比较器的设计通常具有对称性。
大于和小于的逻辑实现
比较器的结构：
假设输入变量为 A 和 B，它们的位宽均为 n。
比较器会逐位比较 A 和 B 的每一位（从最高有效位到最低有效位），并根据比较结果生成输出信号。
输出信号包括：
A > B（大于）
A < B（小于）
A == B（等于）
对称性：
在硬件实现中，"大于"（A > B）和"小于"（A < B）的逻辑是对称的。
它们的实现方式几乎相同，只是在某些逻辑判断中交换了输入变量的位置。
硬件资源消耗：
由于 "大于" 和 "小于" 的逻辑完全对称，它们的硬件实现所需的面积也是一样的。
实现这些逻辑的操作（如与门、或门、异或门等）数量相同，因此两者的面积相等。
选项分析
A. 对：
正确。对于相同位数的输入变量，"大于" 和 "小于" 的逻辑实现是对称的，因此它们的面积是一样的。
B. 错误：
错误。"大于" 和 "小于" 的硬件实现完全对称，面积没有差异。
总结
对于相同位数输入变量的比较器，"大于" 和 "小于" 的逻辑实现对称，因此它们的面积是一样的。
正确答案是：A. 对
15．有关综合的说法，以下哪个选项是错误的?
A. 相同的RTL代码，每次综合出来的网表可能是不一样的
B. 综合网表可用于EDA功能仿真
C. casez 是不可综合的
D. 时序逻辑always语句中，if‐else如果else的分支缺乏，会综合成latch
正确答案是：CD. casez 是不可综合的
以下是详细分析：
综合的基本概念
综合（Synthesis）是将寄存器传输级（RTL）代码转换为门级网表的过程。在综合过程中，工具会根据设计规则、约束条件和目标工艺库生成对应的硬件电路。
选项分析
A. 相同的 RTL 代码，每次综合出来的网表可能是不一样的
正确：
综合工具在优化过程中可能会受到多种因素的影响，例如综合工具版本、目标工艺库、综合约束（如时序、面积、功耗等）以及随机种子设置。
这些因素可能导致相同的 RTL 代码在不同次综合中生成稍有不同的网表，但其功能是一致的。
B. 综合网表可用于 EDA 功能仿真
正确：
综合后的网表是门级描述，可以用于功能仿真（Post-Synthesis Simulation）。
功能仿真验证的是综合后的电路是否与原始 RTL 代码的功能一致。
C. casez 是不可综合的
错误：
casez 是完全可综合的！
casez 是 Verilog 中的一种条件分支语句，允许使用 ? 表示无关位（don't care）。它在综合中非常常用，特别是在处理部分解码或灵活匹配的情况下。
示例：
Verilog
深色版本
casez (input_signal)
4'b1???: output = 1; // 匹配高两位为1的情况
4'b01??: output = 2;
default: output = 0;
endcase
因此，casez 是完全可以被综合工具支持的。
D. 时序逻辑 always 语句中，if-else 如果 else 的分支缺乏，会综合成 latch
在组合块中，if语句：
（1） 分支条件不完全，会产生锁存器。
（2） 分支条件完全，且条件互斥，会产生并行电路，如多路器。
（3） 分支条件完全，且条件非互斥，会产生带有优先级的串行电路。
在时序块中，if语句：
（4） 分支条件不完全，会产生带使能端的D触发器。
条件完全会在D触发器的数据输入端产生如
（2）或（3）的组合电路。
在function 中，if语句
（5）会产生组合电路。条件完全会产生如（2）或（3）的组合电路。条件不完全，则默认其它条件
下被赋值变量的值为0。
总结
选项 C 的说法是错误的，因为 casez 是完全可综合的。
正确答案是：CD. casez 是不可综合的
16．在Verilog 代码中，对有符号数进行比特选择或拼接，其结果是无符号数
A.正确
B.错误
分析：
有符号数的比特选择：当你从一个有符号数中选择某些位时（例如 a[3:0]），这些被选择出来的比特将被视为无符号数。这是因为比特选择操作只是提取出一部分比特，并没有保留原始数值的符号信息。
有符号数的拼接：当使用拼接操作符 {} 将多个信号组合在一起时，结果同样不会自动继承任何部分的符号属性。拼接的结果是一个无符号数。
在文档中提到：
Verilog根据表达式中变量的长度对表达式的值自动地进行调整。
当一个负数赋值给无符号变量如reg时，Verilog自动完成二进制补码计算。
因此，在Verilog中，如果你对有符号数进行比特选择或拼接，结果将是无符号数。
结论：
正确答案是：A. 正确
https://blog.csdn.net/soulermax/article/details/147078428?sharetype=blogdetail\&sharerId=147078428\&sharerefer=PC\&sharesource=soulermax\&spm=1011.2480.3001.8118
17．reg [0:31] little_vect; little_vect[0+:8]是多少?
A. little‐vect[0 : 7]
B. 1ittle_vect[7: 0]
正确答案是：A. little_vect[0 : 7]
解析：
举例说明：
reg [31:0] big_vect;
reg [0:31] little_vect;
问题：
big_vect[0 +:8] 转化后一定是 big_vect[较大的数值 ： 较小的数值]
little_vect[0 +:8] 转化后一定是 little_vect[较小的数值 : 较大的数值]
reg [31:0] big_vect;为大端，那么转化后的也一定是大端，形式不变
big_vect [0+: 8] 从 0 开始，升序，位宽为 8 ======》》》》》big_vect [7 :0]
little_vect [0 +: 8] 从 0 开始，升序，位宽为 8 ======》》》》》little_vect [0 :7]
big_vect [15 ‐: 8] 从 15 开始，降序，位宽为 8 ======》》》》》big_vect [15 :8]
little_vect [15 ‐: 8] 从 15 开始，降序，位宽为 8 ======》》》》》little_vect [8:15]
18．时序逻辑always语句中，if‐else如果else的分支缺乏，会综合成latch
A.正确
B.错误
正确答案是：B. 错误
以下是详细分析：
时序逻辑中的 if-else 语句
在 Verilog 中，always 块用于描述组合逻辑或时序逻辑。if-else 语句的使用方式会影响综合结果，特别是在时序逻辑中。
- 时序逻辑的特点
时序逻辑通常由触发器（如 D 触发器）实现。
时序逻辑的 always 块通常包含时钟信号（如 posedge clk 或 negedge clk）和可选的异步复位/置位信号。
在时序逻辑中，if-else 结构通常用于控制触发器的更新条件。 - 缺少 else 分支的影响
组合逻辑中的情况：
如果 always 块描述的是组合逻辑（即敏感列表中没有时钟信号），缺少 else 分支会导致综合工具推断出锁存器（latch）。这是因为组合逻辑需要对所有可能的输入条件给出明确的输出值，否则电路会保持前一个状态，形成锁存器。
时序逻辑中的情况：
在时序逻辑中，always 块通常只在时钟边沿触发。如果 if-else 语句中缺少 else 分支，综合工具不会生成锁存器，而是默认保持当前状态不变。
这是因为触发器本身具有存储特性，在未满足 if 条件时，触发器会保持之前的值，而不会引入额外的锁存器。
示例代码
以下是一个典型的时序逻辑代码：
Verilog
深色版本
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset)
q <= 0; // 异步复位
else if (enable)
q <= d; // 数据更新
// 缺少 else 分支
end
在这段代码中，else 分支缺失并不会导致锁存器的生成。
当 enable 为低电平时，触发器会保持当前状态不变（即 q 不会被更新），这是触发器的默认行为。
总结
在组合逻辑中，缺少 else 分支可能导致锁存器的生成。
在时序逻辑中，缺少 else 分支不会生成锁存器，而是保持触发器的当前状态。
选项分析
A. 正确：
错误。在时序逻辑中，缺少 else 分支不会生成锁存器。
B. 错误：
正确。在时序逻辑中，缺少 else 分支不会生成锁存器。
最终答案
正确答案是：B. 错误
19．关于功耗，以下描述不正确的是:
A.设计者需要关注平均功耗、峰值功耗和功耗跳变
B.改变芯片的供电电压和时钟频率都会对芯片功耗产生影响
C.对于可关断的摸块，使用时钟门控即可降低功耗
D.芯片的功耗会受实际信号的影响，所以功耗测试需要结合业务来开展。
正确答案是：C. 对于可关断的模块，使用时钟门控即可降低功耗
以下是详细分析：
选项分析
A. 设计者需要关注平均功耗、峰值功耗和功耗跳变
正确：
平均功耗：决定了芯片的整体能耗，对电池供电设备尤为重要。
峰值功耗：影响电源网络设计和散热需求，过高的峰值功耗可能导致电源不稳定或芯片损坏。
功耗跳变：快速的功耗变化会引起电源噪声和电压波动，可能影响电路的稳定性。
因此，设计者确实需要同时关注这三方面。
B. 改变芯片的供电电压和时钟频率都会对芯片功耗产生影响
正确：
功耗与电压的平方成正比，与时钟频率成正比。因此，降低供电电压或时钟频率都可以显著降低功耗。
C. 对于可关断的模块，使用时钟门控即可降低功耗
错误：
时钟门控的作用：通过关闭模块的时钟信号，可以减少动态功耗（因为没有时钟翻转，触发器和组合逻辑不会切换状态）。
但仅靠时钟门控并不能完全降低功耗：
如果模块仍然保持供电，即使没有时钟信号，静态功耗（如漏电流）仍然存在。
对于真正需要关断的模块，通常需要结合电源门控（Power Gating），即直接切断模块的电源，才能有效降低静态功耗。
因此，仅依赖时钟门控并不足以完全降低功耗。
D. 芯片的功耗会受实际信号的影响，所以功耗测试需要结合业务来开展
正确：
芯片的实际功耗与输入信号的特性密切相关。例如，高频切换的信号会导致更高的动态功耗。
因此，为了准确评估功耗，必须结合具体的业务场景和实际工作负载进行测试。
总结
选项 C 的说法不正确，因为对于可关断的模块，仅使用时钟门控无法完全降低功耗。还需要结合电源门控等技术来进一步优化静态功耗。
正确答案是：C. 对于可关断的模块，使用时钟门控即可降低功耗
20．一个D触发器, 其数据Tsu=2ns，Tcq=3ns，Thd=1ns，则此触发器的最高工作频率为: (注:Tsu数据相对时钟的建立时间，Thd数据相对时钟的保持时间，Tcq输出相对时钟的延迟)
A.200MHz
B.500MHz
C.100MEz
D.333MHz
正确答案是：A. 200MHz
Tmin=Tcq+Tgate+Tsu‐Tskew=2+3=5ns
*21．在Verilog HDL 中，timescale 编译器指令格式为: timescale AB.其中 A 指的是时延精度，
B 指的是时延单位。
A. 正确
B. 错误
解析： A是时延单位，B是时延精度。
正确答案是：B. 错误
timescale 指令的格式与含义 在 Verilog HDL 中，timescale 编译器指令用于定义仿真中的时间单位和时间精度。其格式为：
Verilog
深色版本
timescale <时间单位> / <时间精度> 时间单位（A）： 表示仿真中延迟值（如 #10）的基本单位。 例如，如果时间单位是 1ns，那么 #10 表示 10 纳秒。 时间精度（B）： 表示仿真的最小时间分辨率。 时间精度必须小于或等于时间单位。 例如，如果时间精度是 1ps，那么仿真可以分辨到皮秒级的时间变化。 题目分析 题目中说 A 是时延精度，B 是时延单位，这是错误的。 正确的说法是： A 是时延单位。 B 是时延精度。 示例 以下是一个 timescale 的使用示例：
Verilog
深色版本
`timescale 1ns / 1ps
时间单位：1ns，表示延迟值的基本单位是纳秒。
时间精度：1ps，表示仿真可以分辨到皮秒级别。
如果写成：
Verilog
深色版本
`timescale 10ns / 1ns
时间单位：10ns，表示延迟值的基本单位是 10 纳秒。
时间精度：1ns，表示仿真可以分辨到纳秒级别。
总结
根据解析，题目说法错误。
正确答案是：B. 错误
22．reg signed [0:4] b, b=8'sh8f,赋值后 b 的值是多少?
A. 5'h1F
B. 5'h0F
C. 8'h8F
关键点
变量 b 的位宽和符号性
reg signed [0:4] b 表示 b 是一个 5 位有符号寄存器，范围 -16 到 15。
位序 [0:4]：0 是最高位（MSB），4 是最低位（LSB）。
赋值 8'sh8f 的含义
8'sh8f 表示 8 位有符号十六进制数 0x8F。
二进制形式：8'b1000_1111（最高位 1 表示负数）。
十进制值：
原码：1000_1111 → -15（假设符号+数值）。
补码计算：1000_1111 → 取反 0111_0000 → 加 1 → 0111_0001 = -113（正确补码值）。
赋值时的位宽截断
b 是 5 位，8'sh8f 是 8 位，赋值时会发生 截断。
Verilog 截断规则：
直接取低 5 位（8'sh8f 的低 5 位是 0_1111）。
符号性由目标变量决定（b 是 signed，所以截断后的 5'b0_1111 会被视为有符号数）。
截断后的结果
8'sh8f = 8'b1000_1111 → 取低 5 位 0_1111（5'b01111）。
b 是 signed，所以 5'b01111 的十进制值是 +15（最高位 0 为正）。
十六进制表示：5'h0F。
验证
仿真验证（假设 b 是 5 位有符号）：
verilog
复制
module test;
reg signed [0:4] b;
initial begin
b = 8'sh8f; // 8'b1000_1111 → 截断为 5'b01111
$display("b = %h", b); // 输出 5'h0F
end
endmodule
输出：b = 0f（即 5'h0F）。
选项分析
A. 5'h1F → 5'b11111（-1），错误（未正确截断）。
B. 5'h0F → 5'b01111（+15），正确。
C. 8'h8F → 错误（b 是 5 位，不能是 8 位）。
结论
正确答案是 B. 5'h0F。
reg signed [0:4] b 和 reg signed [4:0] b 的区别
在 Verilog 中，reg signed [0:4] b 和 reg signed [4:0] b 都声明了一个 5 位有符号寄存器变量 b，它们的 数值范围相同（-16 到 15），但在 位序（bit ordering） 和 存储方式 上有区别：
- 位序（Bit Ordering）不同
(1) reg signed [0:4] b
高位在左，低位在右（Big-Endian 风格，类似于书写顺序）。
b[0] 是符号位（MSB），b[4] 是最低位（LSB）。
示例：
verilog
复制
b = 5'sb10110; // 存储为：b[0]=1, b[1]=0, b[2]=1, b[3]=1, b[4]=0
(2) reg signed [4:0] b
低位在左，高位在右（Little-Endian 风格，类似于 C 数组）。
b[4] 是符号位（MSB），b[0] 是最低位（LSB）。
示例：
verilog
复制
b = 5'sb10110; // 存储为：b[4]=1, b[3]=0, b[2]=1, b[1]=1, b[0]=0
- 赋值和访问时的差异
(1) 赋值方式
0:4\] 风格：
verilog
复制
b\[0\] = 1; // 设置符号位
b\[4\] = 0; // 设置最低位
\[4:0\] 风格：
verilog
复制
b\[4\] = 1; // 设置符号位
b\[0\] = 0; // 设置最低位
(2) 位选择（Bit-select）
\[0:4\]：
verilog
复制
wire msb = b\[0\]; // 取符号位
wire lsb = b\[4\]; // 取最低位
\[4:0\]：
verilog
复制
wire msb = b\[4\]; // 取符号位
wire lsb = b\[0\]; // 取最低位
3. 对数值的影响
数值计算无区别：
无论是 \[0:4\] 还是 \[4:0\]，b 的 十进制值相同（由补码决定）。
例如：
verilog
复制
reg signed \[0:4\] b1 = 5'b10110; // -10
reg signed \[4:0\] b2 = 5'b10110; // -10
但位序会影响仿真和调试时的观察方式。
4. 实际应用建议
推荐使用 \[4:0\]（更常见，与 C 语言数组一致）。
\[0:4\] 在某些旧代码或特定协议中使用（如某些网络协议采用 Big-Endian）。
避免混用，否则可能导致位序混乱。
总结
特性 reg signed \[0:4\] b reg signed \[4:0\] b
位序 b\[0\]=MSB, b\[4\]=LSB b\[4\]=MSB, b\[0\]=LSB
赋值风格 Big-Endian（高位在前） Little-Endian（低位在前）
数值范围 -16 到 15（相同） -16 到 15（相同）
适用场景 旧代码、某些协议 常见写法，与 C 语言一致
结论：
功能上无区别（数值计算相同）。
位序不同，影响仿真调试时的观察方式。
推荐使用 \[4:0\]，除非有特殊需求。
**23．在GVIM编译器中，将全英文的字符串old全部替换成字符串new，正确的命令是:**
A. s/o1d/new/
B. s/o1d/new/g
C. s/o1d/new/g
D. s/o1d/new/
:%s/old/new/g
解题步骤
理解操作符：
:
是按位取反（NOT）操作符。
计算 a \^ b：
a = 4'b0101 （二进制：0101）
b = 4'b1010 （二进制：1010）
按位异或（XOR）的规则：相同为0，不同为1。
第一位：0 \^ 1 = 1
第二位：1 \^ 0 = 1
第三位：0 \^ 1 = 1
第四位：1 \^ 0 = 1
因此，a \^ b = 4'b1111
计算 \~(a \^ b)：
a \^ b = 4'b1111
按位取反（NOT）：
\~1 = 0
\~1 = 0
\~1 = 0
\~1 = 0
因此，\~(a \^ b) = 4'b0000
验证选项：
A. 4'b0000 → 正确
B. 1'b1 → 错误（结果应为4位，且值为0000）
C. 1'b0 → 错误（同上）
D. 4'b1111 → 错误（这是a \^ b的值，不是取反后的值）
可能的误区
忽略按位操作的性质：\~和\^都是按位操作，不是逻辑操作（逻辑操作会返回1位结果）。
混淆~和!：!是逻辑非（返回1位），~是按位非（返回与输入相同位宽）。
直接猜测：看到异或后是全1，可能误以为取反后是全0就是D选项（但D是4'b1111，是未取反的值）。
正确答案
A. 4'b0000
**25．timescale 1ns/10ps，其中 1ns 代表 time unit，10ps 代表 time precision.**
A.正确
B.错误
解题步骤
理解 \`timescale：
timescale 是 Verilog 和 SystemVerilog 中的一种编译指令，用于定义仿真时间单位和精度。
语法：timescale \