fpga面试题及答案

fpga面试题及答案

一、单项选择题（共30题，每题1分）（以下题目根据FPGA岗位核心考察点设计，涵盖基础概念、开发工具、逻辑设计等方向，答案为唯一正确选项）

1.FPGA的中文全称是？（）A.现场可编程门阵列B.复杂可编程逻辑器件C.专用集成电路D.门阵列逻辑电路

2.以下哪项是FPGA区别于ASIC的核心特点？（）A.可重构性B.高功耗C.固定逻辑结构D.高成本

3.FPGA配置数据通常存储在哪个外部芯片中？（）A.RAMB.ROMC.PROMD.Flash

4.组合逻辑电路与时序逻辑电路的主要区别在于？（）A.组合逻辑有输出延迟B.时序逻辑包含存储单元C.组合逻辑速度更快D.时序逻辑功耗更低

5.主流FPGA开发工具不包括？（）第1页共14页A.VivadoB.QuartusC.ISED.ModelSim

6.FPGA中用于存储中间数据的核心单元是？（）A.查找表（LUT）B.寄存器（Register）C.嵌入式乘法器D.嵌入式块RAM（BRAM）

7.建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）是评估什么的关键指标？（）A.时序收敛B.逻辑功能C.功耗D.面积

8.若FPGA设计中出现“毛刺”（Glitch），通常由哪种问题引起？（）A.时序逻辑错误B.组合逻辑竞争冒险C.复位信号冲突D.门电路损坏

9.FPGA的“资源利用率”通常不包含以下哪项？（）A.LUT数量B.寄存器数量C.工作频率第2页共14页D.BRAM容量

10.在FPGA设计中，“约束”的主要作用是？（）A.提高逻辑速度B.指导工具进行时序优化C.减少功耗D.增加逻辑深度

11.“并行处理”是FPGA的重要优势，主要得益于其？（）A.大量并行的逻辑单元B.高速缓存C.单指令多数据（SIMD）架构D.高主频

12.以下不属于FPGA典型应用场景的是？（）A.数字信号处理B.嵌入式系统C.模拟信号转换D.通信设备

13.FPGA的“动态重配置”功能指的是？（）A.掉电后重新配置B.配置完成后不可再修改C.在运行中修改部分逻辑配置D.仅支持一次配置

14.逻辑综合工具（如Synopsys DesignCompiler）在FPGA开发中的作用是？（）A.直接生成FPGA配置文件B.将Verilog/VHDL代码转换为网表第3页共14页C.实现FPGA物理实现D.进行时序仿真

15.若FPGA设计中出现“亚稳态”（Metastability），通常发生在什么场景？（）A.跨时钟域数据传输B.组合逻辑输出C.时序逻辑复位D.片上调试

16.“流水线（Pipeline）”技术在FPGA设计中的主要目的是？（）A.减少功耗B.降低成本C.提高工作频率D.增加逻辑资源

17.FPGA的“部分重配置”（Partial Reconfiguration）可以实现？（）A.完全重新配置整个芯片B.仅更新部分功能模块C.减少配置时间D.降低配置功耗

18.以下哪种不是FPGA的内部资源类型？（）A.可配置逻辑模块（CLB）B.输入/输出单元（IOB）C.嵌入式块RAM（BRAM）D.中央处理器（CPU）第4页共14页

19.在FPGA时序分析中，“时钟周期”的定义是？（）A.相邻两个时钟上升沿的时间间隔B.时钟高电平持续时间C.时钟低电平持续时间D.时钟抖动时间

20.Verilog和VHDL是FPGA设计中常用的？（）A.时序分析工具B.配置工具C.硬件描述语言D.仿真工具

21.FPGA的“JTAG”接口主要用于？（）A.数据通信B.芯片配置和调试C.电源管理D.温度监控

22.若FPGA的“扇出（Fan-out）”过大，可能导致的问题是？（）A.信号延迟增加B.功耗降低C.逻辑资源节省D.时序收敛加快

23.“多时钟域设计”中，不钟域之间的数据传输需注意？（）A.仅使用组合逻辑连接B.无需处理亚稳态C.直接使用同一个复位信号D.采用同步/异步FIFO或握手信号第5页共14页

24.FPGA的“LUT（查找表）”通常以多少输入为单位？（）A.1输入B.2输入C.3-6输入（常见4输入）D.8输入

25.以下哪项是FPGA开发流程的正确顺序？（）A.综合→实现→仿真→配置B.设计输入→综合→实现→仿真→配置C.仿真→综合→实现→配置→调试D.配置→实现→综合→调试→仿真

26.FPGA的“静态时序分析（STA）”主要分析的是？（）A.信号在不同路径上的延迟B.逻辑功能正确性C.功耗大小D.资源使用情况

27.若FPGA设计中出现“时序违规”，以下哪项不是解决方法？（）A.优化逻辑结构B.调整时钟频率C.增加寄存器D.减少门电路数量

28.FPGA的“嵌入式乘法器”在设计中的主要作用是？（）A.提高逻辑速度B.减少LUT使用C.加速数字信号处理中的乘法运算第6页共14页D.降低工作频率

29.Verilog中，“always@posedge clk”描述的是哪种逻辑？（）A.组合逻辑B.时序逻辑C.异步逻辑D.随机逻辑

30.FIFO（先进先出）在FPGA设计中的核心作用是？（）A.进行算术运算B.缓存数据和跨时钟域传输C.生成复位信号D.优化逻辑资源

二、多项选择题（共20题，每题2分）（以下题目为多选，至少2个正确选项，多选、少选均不得分）

1.FPGA相比ASIC的优势包括？（）A.开发周期短B.可重复编程C.成本低（小批量）D.灵活性高

2.主流的FPGA厂商包括？（）A.XilinxB.Altera（已被Intel收购）C.LatticeD.AMD

3.FPGA的配置模式有哪些？（）第7页共14页A.JTAG模式B.Passive SerialC.Passive ParallelD.Slave Serial

4.以下属于FPGA内部逻辑资源的有？（）A.LUTB.寄存器C.DSP芯片D.BRAM

5.时序分析中影响建立时间的因素包括？（）A.时钟抖动（Jitter）B.组合逻辑延迟C.数据路径延迟D.复位信号延迟

6.FPGA开发中常用的硬件描述语言有？（）A.VerilogB.C++C.VHDLD.Python

7.跨时钟域处理的方法包括？（）A.异步FIFOB.单级寄存器C.握手信号D.双口RAM

8.FPGA的应用领域包括？（）第8页共14页A.通信（如光模块、基站）B.消费电子（如FPGA芯片）C.工业控制（如运动控制）D.（如加速计算）

9.以下属于FPGA开发工具的有？（）A.Xilinx VivadoB.Intel QuartusC.Mentor QuestaD.Synopsys DesignWare

10.组合逻辑电路的特点包括？（）A.无存储单元B.输出仅取决于当前输入C.有固定延迟D.无反馈回路

11.时序逻辑电路的组成部分包括？（）A.组合逻辑B.触发器C.时钟D.复位信号

12.FPGA的“资源约束”包括？（）A.LUT资源B.BRAM资源C.引脚资源D.电源资源

13.以下属于FPGA调试工具的有？（）第9页共14页A.ModelSimB.Vivado SimulatorC.Synopsys ICCompilerD.Xilinx ChipScope

14.关于FPGA的“动态重配置”，正确的描述有？（）A.可在运行中更新部分逻辑B.需完全掉电后重新配置C.适用于需要灵活调整功能的场景D.对时序无影响

15.Verilog中常用的循环语句有？（）A.whileB.forC.foreverD.repeat

16.FIFO（先进先出）在FPGA设计中的作用包括？（）A.缓存数据B.进行算术运算C.跨时钟域数据传输D.数据顺序控制

17.影响FPGA功耗的因素包括？（）A.开关活动（Toggle Rate）B.工作频率C.电压D.温度

18.以下属于FPGA常用接口的有？（）第10页共14页A.UARTB.SPIC.EthernetD.PCIe

19.FPGA的“IP核”类型包括？（）A.硬核IPB.软核IPC.固核IPD.核处理器IP

20.开发FPGA时，“仿真”的作用包括？（）A.验证逻辑功能B.时序分析C.直接生成配置文件D.调试设计错误

三、判断题（共20题，每题1分）（正确的打“√”，错误的打“×”）

1.FPGA的配置数据只能存储在外部PROM中（）

2.Verilog语言中，“always@posedge clk”描述的是组合逻辑（）

3.建立时间是指数据在时钟上升沿前需稳定保持的最小时间（）

4.FPGA的扇出（Fan-out）越大，信号延迟越小（）

5.异步复位同步释放可以避免复位过程中的亚稳态（）

6.FIFO的深度越大，存储数据的能力越强（）

7.时序收敛是指所有路径的延迟都满足时序要求（）第11页共14页

8.FPGA的LUT（查找表）只能实现组合逻辑，不能实现时序逻辑（）

9.嵌入式乘法器的数量是FPGA的重要性能指标（）

10.JTAG模式是FPGA上电后默认的配置模式（）

11.流水线技术可以提高FPGA的工作频率（）

12.FPGA的功耗与工作电压成正比（）

13.Verilog中，“assign”关键字用于连续赋值，描述组合逻辑（）

14.跨时钟域数据传输中，同步FIFO可用于高速时钟域到低速时钟域（）

15.FPGA的“部分重配置”功能需要额外的硬件支持（）

16.时序分析中，保持时间违规是指数据在时钟上升沿后保持时间不足（）

17.FPGA开发中，“综合”步骤的作用是将HDL代码转换为网表（）

18.组合逻辑冒险是指输入变化时输出产生的短暂错误信号（）

19.FPGA的IO标准（如LVCMOS、SSTL）会影响引脚的工作速度和功耗（）

20.掉电后，FPGA内部配置数据会丢失，需重新配置（）

四、简答题（共2题，每题5分）（答案控制在150字以内，简洁专业）

1.简述FPGA开发的基本流程

2.说明FPGA时序分析中建立时间（Setup Time）和保持时间（HoldTime）违规的原因及解决方法参考答案第12页共14页

一、单项选择题

1.A

2.A

3.C

4.B

5.D

6.B

7.A

8.B

9.C

10.B

11.A

12.C

13.C

14.B

15.A

16.C

17.B

18.D

19.A

20.C

21.B

22.A

23.D

24.C

25.B

26.A

27.D

28.C

29.B

30.B

二、多项选择题

1.ABCD

2.ABC

3.ABCD

4.ABD

5.ABC

6.AC

7.ACD

8.ABCD

9.ABC

10.ABD

11.ACD

12.ABC

13.ABD

14.AC

15.BCD

16.ACD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABC

20.ABD

三、判断题

1.×（可存储在RAM，需保持供电）

2.×（是时序逻辑，沿触发）

3.√

4.×（扇出大延迟越大）

5.√

6.√

7.√

8.×（可通过寄存器实现时序逻辑）

9.√

10.×（通常需手动选择）

11.√

12.√

13.√

14.×（同步FIFO适合同步域，异步FIFO用于跨时钟域）

15.√

16.√

17.√

18.√

19.√

20.√

四、简答题答案FPGA开发基本流程设计输入（Verilog/VHDL）→综合（HDL转网表）→实现（布局布线、时序优化）→仿真（功能/时序仿真）→配置（下载到FPGA芯片）→调试（通过ChipScope验证）答案建立时间违规原因数据路径延迟过大、时钟抖动、频率过高；解决方法优化逻辑、降低频率、增加寄存器、调整时钟树保持时间违规原因数据路径延迟过小、时钟抖动、组合逻辑竞争；解决方法增加缓冲器、优化逻辑、调整寄存器位置、降低频率面试准备建议第13页共14页夯实数字逻辑基础，熟悉Verilog/VHDL语法及常用语句；掌握FPGA开发工具（如Vivado/Quartus）的基本操作和流程；积累时序分析、跨时钟域处理等核心技术经验；结合项目实践理解FPGA在通信、AI、工业控制等场景的应用第14页共14页。