2026年FPGA校招笔试题:手撕Verilog实现一个AXI4-Stream的实时Sobel边缘检测,3x3卷积窗口的流水线深度怎么设计才能满足4K60帧且资源最省?

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最近在准备FPGA校招,刷到好多笔试题都是手撕Verilog实现AXI4-Stream的实时图像处理。我想问一个具体场景:输入是4K60帧的YUV422视频流,要求用3×3 Sobel算子做边缘检测,输出AXI4-Stream。我卡在流水线深度设计上——如果每个像素都做3×3卷积,需要至少2行行缓冲,但4K分辨率下行缓冲BRAM占用很大。怎么用流水线重排和边界像素填充来平衡帧率和资源?面试官一般会追问哪些细节?

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