2020年大疆芯片开发笔试(一)【FPGA资源】【存储器问题】【Source clock latency 约束】

(2020年大疆芯片开发)下列说法正确的是()

A、乘法器在 FPGA 上必须使用 DSP 资源

B、基于 SRAM 的 FPGA 器件,每次上电之后必须重新进行配置

C、FPGA 的 ChipScope 设置同样的采样深度,如果想一次观测更长时间的信号波形,可以将采样时钟换成更高频率的时钟

D、Source clock latency 也属于 FPGA IO 接口约束

答案:B

解析:

A. 基础资源

A. LUT 和 DSP

乘法器可以通过 LUT 实现,特别是位宽较少的时候,默认使用 LUT 查找表实现(Look Up Table),位宽较大的时候才会综合成 DSP资源(作者在 Vivado 上已经做了验证);

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Xilinx 7 系列的 FPGA 的基础资源:

(1)LUT:Look Up Table,查找表,用于组合逻辑;

(2)Flip-Flop:触发器,可配置成 reg 寄存器,也可用作 Latch 锁存器;

(3)Carry Chain:进位链,实现加、减法;

(4)MUX:选择器;

(5)BRAM:Block RAM,块 RAM 存储;

(6)DSP:大位宽快速乘法,乘累加等;

参考:

Xilinx 7 系列 FPGA 底层资源-- 内部结构之CLB(LUT查找表、Flip-Flop、进位链、MUX)

B. 存储器相关问题

B. Xilinx 和 Altera 的基于 SRAM 的 FPGA,什么是基于 SRAM?

SRAM:(Static Random-Access Memory,静态随机存取存储器)是 RAM 的一种。所谓的“静态”,是指这种存储器只要保持通电,里面储存的数据就可以保持;断电就没了。与之对应的是动态RAM(DRAM),需要不断动态刷新才能保持数据。

如果实际做个 FPGA 的开发或者下载过程序,应该知道,每次上电需要重新下载。

除非“固化”。U-Boot加载,使用 QSPI 的 Flash 、 SD 卡等非易失性存储器先把程序存起来,每次上电后从 Flash 中读取程序重新配置 FPGA,FSBL 加载。

在这篇文章提到过:

存储器相关问题汇总【SRAM】【DRAM】【SDRAM】【Flash】【EPROM】【EEPROM】

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C. 采样问题

C. 想观察更长实际的波形,在时钟频率不变的情况下,增加采样点数;

在采样点数不变的情况下,降低时钟频率,即降低采样率,那么采样间隔变大,采集同样的点数意味着采集的时间变长。

D. 约束问题

D. Source clock latency

查阅 Xilinx 文档,IO 接口的约束是 input delay 和 output delay,Source clock latency 属于对时钟的约束。

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对时钟延时 clock latency,有 2 种:

(1)Source clock latency:时钟源延时,从时钟源到达模块的时钟输入端口的延时(片外延时);

(2)Network clock latency:时钟网络延时,从模块的时钟输入端口到达触发器的时钟输入端的延时(片内延时);

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