数字电路基础知识（二）
PS：为了面试准备的，总结的比较粗糙。
1.实现D触发器逻辑
//基本D触发器
module D_EF(Q,D,CLK)
input D,CLK;
output Q;
reg Q; //在always语句中被赋值的信号要声明为reg类型 寄存器定义
always @ (posedge CLK)
begin Q <= D; end
endmodule
//带异步清0、异步置1的D触发器
module D_EF(q,qn,d,clk,set,reset)
input d,clk,set,reset;
output q,qn;
reg q,qn;//寄存器定义
always @ (posedge clk or negedge set or negedge reset)
begin
if(!reset) begin q<=0;qn<=1;end//异步清0，低有效
else if(!set) begin q<=1;qn<=1;end //异步置1，低有效
else begin q<=d;qn<=~d;end
end
endmodule
//带同步清0、同步置1的D触发器
module D_EF(q,qn,d,clk,set,reset)
input d,clk,set,reset;
output q,qn;
reg q,qn;
always @ (posedge clk)
begin
if(reset) begin q<=0;qn<=1;end//同步清0，高有效
else if(set) begin q<=1;qn<=1;end //同步置1，高有效
else begin q<=d;qn<=~d;end
end
endmodule
2.一个二选一****mux 和一个inv实现异或
1^ 0 = 1
0 ^ 0 = 0
0 ^ 1 = 1
1 ^ 1 = 0
==》
b=0时输出 y=a；
b = 1时 y=~a
3.逻辑代数基本运算
4.FPGA求三角函数，反三角函数
复杂运算——cordic算法
该方法的核心是伪旋转技术，在计算过程中将原始旋转角θ划分为若干固定大小的小角度θi（其中每个小角度满足tanθi = 2^-i）。随后系统会通过一系列迭代步骤完成微小角度累积的过程：每一次迭代都会执行一次微小角度旋转操作（每次旋转的角度为当前划分出的小角度值），直到达到预设的最大累积偏移量为止。需要注意的是，在特定应用中系统必须严格控制总的累积偏移量在[-99.7°, 99.7°]范围内；如果超出该范围，则可以通过相应的三角运算将其转换到范围内进行计算处理。
xn = 1/∏cosθi (x0cosθ – y0sinθ)
yn = 1/∏cosθi (y0cosθ – x0sinθ)
伸缩因子，KN = 1 / ∏cosθi，已知迭代次数，我们可以预先计算KN的值。
我们预先计算出KN的值，然后令x0 = ∏cosθi，y0 = 0，则上述公式可化简为
xn = cosθ
yn = sinθ
即可实现正弦、余弦操作了。
5.FPGA实现****FIFO控制器
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6.全加器
**7.SRAM，****SSRAM，****DRAM，**SDRAM
SRAM 通过寄存器来保存信息，在断电后这些数据就会全部丢失；一旦重新供电，则会永久保存这些数据而不必进行动态刷新；因此得名静态随机存储器
基于MOS管栅极电容中的电荷状态进行信息存储
SRAM（Static Dynamic Random Access Memory）是一种无需刷新即可保持数据的内存系统。与DRAM相比，在设计上存在明显差异——为了防止数据丢失,需要用特定频率对DRAM进行持续刷新；而这种自动操作机制则使得DRAM能够以更低的成本实现更高的存储容量。尽管如此,SRAM在性能方面依然表现出色；然而,其集成度相对较低——也就是说,在同样存储容量的要求下,DRAM可以通过更紧凑的架构实现较小的物理体积
异步SRAM的访问独立于时钟，数据输入和输出都由地址的变化控制。
SSRAM（Synchronous SRAM）通常被称为同步静态随机存取存储器。其中，“同步”特指Memory的工作需要依赖外部时钟信号，并且所有内部操作如命令发送与数据传输均以此时钟信号为准；而“随机”特性则表现在数据并非按顺序连续存储而是通过指定地址实现读写操作。
SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)是一种实现高速、低功耗数字系统核心组件的技术，在计算机体系结构中扮演着重要角色。其主要特征体现在以下几点：首先，在SDRAM的操作中存在严格的时序约束条件，在每个周期都需要完成指令发送与数据传输两大任务；其次，在SDRAM的设计架构中存在显著的优势在于其具有快速的数据访问能力，并且这种快速访问能力体现在其能够实现对任意指定地址进行高效的数据读写操作的特点上。
DDR SDRAM通常被称为DDR RAM，在存储技术领域是一种重要的改进型随机存取存储器（RAM）。与SDRAM类似的是基于双数据速率（双倍速率）的技术特点。其主要优势在于每个时钟周期内能够完成两次数据传输操作。这样一来就实现了数据传输速率的翻倍。在个人电脑市场中它是最常用的存储技术之一，在许多高性能图形处理器上也被广泛采用以提升带宽性能。这不仅显著提升了硬件设备的整体性能表现还特别适用于那些对图形处理要求较高的场景如3D建模渲染等应用领域。
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8.D触发器二分频电路
9.有源滤波器和无源滤波器
无源与有源滤波器各有特点，在电路设计中有着重要应用。无源滤波器主要通过电感、电容与电阻等元件的组合构建而成，在实际应用中能够有效抑制某一特定次谐波或多个次谐波的影响。而有源滤波器则主要通过引入与负载电流中的谐波成分大小相同且相位相反的电流来抵消其影响，在动态特性上具有显著优势
无源可被视为多出的部分来吸收谐波的负载，并且具有被动性质；有源则可被视为电源，并且能够主动产生反向谐波。
关于这一概念的理解可以通过学习英语来深入掌握这一技术细节。
10.傅里叶变换**/拉普拉斯变换****/Z变换**
这三种变换都是将原先的时域信号转换到频域进行表示。这些转换使得我们在频Domain中能够深入分析信号的特征。当信号转换到FreqDomain后，则会揭示许多在时Domain中无法直接观察的现象。例如，在FDomain中对Freq谱响应的分析，在LaplaceDomain中对系统稳定性判断，在ZDomain中进行滤波器设计。
傅里叶变换大致分为连续时间傅里叶变换（CTFT）和离散时间傅里叶变换（DTFT）。
CTFT是一种将连续时间信号转换为频域的方法，并通过扩展对频率概念的理解而导出了拉普拉斯变换。
DTFT是一种将离散时间信号转换为频域表示的方法；通过扩展频率的概念来实现这一目标后，则会导出Z变换。
简而言之：
傅里叶变换仅限于处理具有有限能量特征的信号（即能够实现收敛处理的对象），不具备能力于处理具有无限能量特征的对象！
由此可见, 拉氏变换由此而产生于傅里叶分析的基础上; 他通过在傅里叶积分公式中引入一个双重权重因子(双肩因子), 从而使得原本能量发散的信号也能够实现有效的时频域转换。
Z变换就是离散化的拉氏变换！