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硬件工程师面试题总结.pdf

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上传者: 奋斗中的追风人 2011-10-10 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《硬件工程师面试题总结pdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬((((DSPDSPDSPDSP嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌电电符等。

硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬((((DSPDSPDSPDSP嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌嵌电电电电电电电电电电电电电电电电通通通通通通通通微微微微电电电电电电电电半半半半半半半半半半半半))))RealYamedeRealYamedeRealYamedeRealYamede、下面是一些基本的数字电路知识问题请简要回答之。()什么是什么是什么是什么是Setup和和和和Hold时间时间时间时间????答:SetupHoldTime用于测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。建立时间(SetupTime)是指触发器的时钟信号上升沿到来以前数据能够保持稳定不变的时间。输入数据信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片这个T就是建立时间通常所说的SetupTime。如不满足SetupTime这个数据就不能被这一时钟打入触发器只有在下一个时钟上升沿到来时数据才能被打入触发器。保持时间(HoldTime)是指触发器的时钟信号上升沿到来以后数据保持稳定不变的时间。如果HoldTime不够数据同样不能被打入触发器。()什么是竞争与冒险现象什么是竞争与冒险现象什么是竞争与冒险现象什么是竞争与冒险现象????怎样判断怎样判断怎样判断怎样判断????如何消除如何消除如何消除如何消除????答:在组合逻辑电路中由于门电路的输入信号经过的通路不尽相同所产生的延时也就会不同从而导致到达该门的时间不一致我们把这种现象叫做竞争。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲或毛刺的现象叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。解决方法:一是添加布尔式的消去项二是在芯片外部加电容。()请画出用请画出用请画出用请画出用D触发器实现触发器实现触发器实现触发器实现倍分频的逻辑电路倍分频的逻辑电路倍分频的逻辑电路倍分频的逻辑电路答:把D触发器的输出端加非门接到D端即可如下图所示:()什么是什么是什么是什么是"线与线与线与线与"逻辑逻辑逻辑逻辑要实现它要实现它要实现它要实现它在硬件特性上有什么具体要求在硬件特性上有什么具体要求在硬件特性上有什么具体要求在硬件特性上有什么具体要求????答:线与逻辑是两个或多个输出信号相连可以实现与的功能。在硬件上要用OC门来实现(漏极或者集电极开路)为了防止因灌电流过大而烧坏OC门,应在OC门输出端接一上拉电阻(线或则是下拉电阻)。()什么是同步逻辑和异步逻辑什么是同步逻辑和异步逻辑什么是同步逻辑和异步逻辑什么是同步逻辑和异步逻辑????同步电路与异步电路有何区别同步电路与异步电路有何区别同步电路与异步电路有何区别同步电路与异步电路有何区别????答:同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系电路设计可分类为同步电路设计和异步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作而异步电路不使用时钟脉冲做同步其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。异步电路具有下列优点:无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效能、模块性、可组合和可复用性。()你知道那些常用逻辑电你知道那些常用逻辑电你知道那些常用逻辑电你知道那些常用逻辑电平平平平????TTL与与与与COMS电平可以直接互连吗电平可以直接互连吗电平可以直接互连吗电平可以直接互连吗????答:常用的电平标准低速的有RS、RS、RS、TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、ECL、LVPECL等高速的有LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。一般说来CMOS电平比TTL电平有着更高的噪声容限。如果不考虑速度和性能一般TTL与CMOS器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常因为有些TTL电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。()请画出微机接口电路中请画出微机接口电路中请画出微机接口电路中请画出微机接口电路中典型的输入设备与微机接口逻辑示意图典型的输入设备与微机接口逻辑示意图典型的输入设备与微机接口逻辑示意图典型的输入设备与微机接口逻辑示意图(数据接口数据接口数据接口数据接口、、、、控制接口控制接口控制接口控制接口、、、、锁存器锁存器锁存器锁存器缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器)典型输入设备与微机接口的逻辑示意图如下:、、、、你所知道的可编程逻辑器件有哪些你所知道的可编程逻辑器件有哪些你所知道的可编程逻辑器件有哪些你所知道的可编程逻辑器件有哪些????答:ROM(只读存储器)、PLA(可编程逻辑阵列)、FPLA(现场可编程逻辑阵列)、PAL(可编程阵列逻辑)GAL(通用阵列逻辑)EPLD(可擦除的可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)等其中ROM、FPLA、PAL、GAL、EPLD是出现较早的可编程逻辑器件而FPGA和CPLD是当今最流行的两类可编程逻辑器件。FPGA是基于查找表结构的而CPLD是基于乘积项结构的。、、、、用用用用VHDL或或或或VERILOG、、、、ABLE描述描述描述描述位位位位D触发器逻辑触发器逻辑触发器逻辑触发器逻辑、、、、请简述用请简述用请简述用请简述用EDA软件软件软件软件(如如如如PROTEL)进行设计进行设计进行设计进行设计(包括原理图和包括原理图和包括原理图和包括原理图和PCB图图图图)到调试出样机的整到调试出样机的整到调试出样机的整到调试出样机的整个过程个过程个过程个过程在各环节应注意哪些问题在各环节应注意哪些问题在各环节应注意哪些问题在各环节应注意哪些问题????答:完成一个电子电路设计方案的整个过程大致可分:()原理图设计()PCB设计()投板()元器件焊接()模块化调试()整机调试。注意问题如下:()原理图设计阶段注意适当加入旁路电容与去耦电容注意适当加入测试点和欧电阻以方便调试时测试用注意适当加入欧电阻、电感和磁珠以实现抗干扰和阻抗匹配()PCB设计阶段自己设计的元器件封装要特别注意以防止板打出来后元器件无法焊接FM部分走线要尽量短而粗电源和地线也要尽可能粗旁路电容、晶振要尽量靠近芯片对应管脚注意美观与使用方便()投板说明自己需要的工艺以及对制板的要求()元器件焊接防止出现芯片焊错位置管脚不对应防止出现虚焊、漏焊、搭焊等()模块化调试先调试电源模块然后调试控制模块然后再调试其它模块上电时动作要迅速发现不会出现短路时在彻底接通电源调试一个模块时适当隔离其它模块各模块的技术指标一定要大于客户的要求()整机调试如提高灵敏度等问题、、、、基尔霍夫定理基尔霍夫定理基尔霍夫定理基尔霍夫定理KCL:电路中的任意节点任意时刻流入该节点的电流等于流出该节点的电流(KVL同理)、、、、描述反馈电路的概念描述反馈电路的概念描述反馈电路的概念描述反馈电路的概念列举他们的应用列举他们的应用列举他们的应用列举他们的应用反馈是将放大器输出信号(电压或电流)的一部分或全部回收到放大器输入端与输入信号进行比较(相加或相减)并用比较所得的有效输入信号去控制输出负反馈可以用来稳定输出信号或者增益也可以扩展通频带特别适合于自动控制系统。正反馈可以形成振荡适合振荡电路和波形发生电路。、、、、负反馈种类及其优点负反馈种类及其优点负反馈种类及其优点负反馈种类及其优点电压并联反馈电流串联反馈电压串联反馈和电流并联反馈降低放大器的增益灵敏度改变输入电阻和输出电阻改善放大器的线性和非线性失真有效地扩展放大器的通频带自动调节作用、、、、放大电路的频率补偿的目的是什么放大电路的频率补偿的目的是什么放大电路的频率补偿的目的是什么放大电路的频率补偿的目的是什么有哪些方法有哪些方法有哪些方法有哪些方法频率补偿是为了改变频率特性减小时钟和相位差使输入输出频率同步相位补偿通常是改善稳定裕度相位补偿与频率补偿的目标有时是矛盾的不同的电路或者说不同的元器件对不同频率的放大倍数是不相同的如果输入信号不是单一频率就会造成高频放大的倍数大低频放大的倍数小结果输出的波形就产生了失真放大电路中频率补偿的目的:一是改善放大电路的高频特性而是克服由于引入负反馈而可能出现自激振荡现象使放大器能够稳定工作。在放大电路中由于晶体管结电容的存在常常会使放大电路频率响应的高频段不理想为了解决这一问题常用的方法就是在电路中引入负反馈。然后负反馈的引入又引入了新的问题那就是负反馈电路会出现自激振荡现象所以为了使放大电路能够正常稳定工作必须对放大电路进行频率补偿。频率补偿的方法可以分为超前补偿和滞后补偿主要是通过接入一些阻容元件来改变放大电路的开环增益在高频段的相频特性目前使用最多的就是锁相环、、、、有源滤波器和无源滤波器的区别有源滤波器和无源滤波器的区别有源滤波器和无源滤波器的区别有源滤波器和无源滤波器的区别无源滤波器:这种电路主要有无源元件R、L和C组成有源滤波器:集成运放和R、C组成具有不用电感、体积小、重量轻等优点。集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高输出电阻小构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。、、、、名词解释名词解释名词解释名词解释::::SRAM、、、、SSRAM、、、、SDRAM、、、、压控振荡器压控振荡器压控振荡器压控振荡器(VCO)SRAM:静态RAMDRAM:动态RAMSSRAM:SynchronousStaticRandomAccessMemory同步静态随机访问存储器它的一种类型的SRAM。SSRAM的所有访问都在时钟的上升下降沿启动。地址、数据输入和其它控制信号均与时钟信号相关。这一点与异步SRAM不同异步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。SDRAM:SynchronousDRAM同步动态随机存储器。、、、、名词解释名词解释名词解释名词解释::::IRQ、、、、BIOS、、、、USB、、、、VHDL、、、、SDR。。。。()IRQ:中断请求()BIOS:BIOS是英文"BasicInputOutputSystem"的缩略语直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。()USB:USB是英文UniversalSerialBUS(通用串行总线)的缩写而其中文简称为“通串线是一个外部总线标准用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。()VHDL:VHDL的英文全写是:VHSIC(VeryHighSpeedIntegratedCircuit)HardwareDescriptionLanguage翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言。主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。()SDR:软件无线电一种无线电广播通信技术它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。换言之频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级而不用完全更换硬件。SDR针对构建多模式、多频和多功能无线通信设备的问题提供有效而安全的解决方案。、、、、单片机上电后没有运转单片机上电后没有运转单片机上电后没有运转单片机上电后没有运转首先要检查什么首先要检查什么首先要检查什么首先要检查什么首先应该确认电源电压是否正常。用电压表测量接地引脚跟电源引脚之间的电压看是否是电源电压例如常用的V。接下来就是检查复位引脚电压是否正常。分别测量按下复位按钮和放开复位按钮的电压值看是否正确。然后再检查晶振是否起振了一般用示波器来看晶振引脚的波形注意应该使用示波器探头的“X”档。另一个办法是测量复位状态下的IO口电平按住复位键不放然后测量IO口(没接外部上拉的P口除外)的电压看是否是高电平如果不是高电平则多半是因为晶振没有起振。另外还要注意的地方是如果使用片内ROM的话(大部分情况下如此现在已经很少有用外部扩ROM的了)一定要将EA引脚拉高否则会出现程序乱跑的情况。有时用仿真器可以而烧入片子不行往往是因为EA引脚没拉高的缘故(当然晶振没起振也是原因只一)。经过上面几点的检查一般即可排除故障了。如果系统不稳定的话有时是因为电源滤波不好导致的。在单片机的电源引脚跟地引脚之间接上一个uF的电容会有所改善。如果电源没有滤波电容的话则需要再接一个更大滤波电容例如uF的。遇到系统不稳定时就可以并上电容试试(越靠近芯片越好)。、、、、最基本的三极管曲线特性最基本的三极管曲线特性最基本的三极管曲线特性最基本的三极管曲线特性答:三极管的曲线特性即指三极管的伏安特性曲线包括输入特性曲线和输出特性曲线。输入特性是指三极管输入回路中加在基极和发射极的电压VBE与由它所产生的基极电流IB之间的关系。输出特性通常是指在一定的基极电流IB控制下三极管的集电极与发射极之间的电压VCE同集电极电流IC的关系图()典型输入特性曲线图()典型输出特性曲线图()直、交流负载线功耗线、、、、什么是频率响应什么是频率响应什么是频率响应什么是频率响应怎么才算是稳定的频率响应怎么才算是稳定的频率响应怎么才算是稳定的频率响应怎么才算是稳定的频率响应简述改变频率响应曲线的几个方法简述改变频率响应曲线的几个方法简述改变频率响应曲线的几个方法简述改变频率响应曲线的几个方法答:这里仅对放大电路的频率响应进行说明。在放大电路中由于电抗元件(如电容、电感线圈等)及晶体管极间电容的存在当输入信号的频率过低或过高时放大电路的放大倍数的数值均会降低而且还将产生相位超前或之后现象。也就是说放大电路的放大倍数(或者称为增益)和输入信号频率是一种函数关系我们就把这种函数关系成为放大电路的频率响应或频率特性。放大电路的频率响应可以用幅频特性曲线和相频特性曲线来描述如果一个放大电路的幅频特性曲线是一条平行于x轴的直线(或在关心的频率范围内平行于x轴)而相频特性曲线是一条通过原点的直线(或在关心的频率范围是条通过原点的直线)那么该频率响应就是稳定的改变频率响应的方法主要有:()改变放大电路的元器件参数()引入新的元器件来改善现有放大电路的频率响应()在原有放大电路上串联新的放大电路构成多级放大电路。、、、、给出一个差分运放给出一个差分运放给出一个差分运放给出一个差分运放如何进行相位补偿如何进行相位补偿如何进行相位补偿如何进行相位补偿并画补偿后的波特图并画补偿后的波特图并画补偿后的波特图并画补偿后的波特图答:随着工作频率的升高放大器会产生附加相移可能使负反馈变成正反馈而引起自激。进行相位补偿可以消除高频自激。相位补偿的原理是:在具有高放大倍数的中间级利用一小电容C(几十~几百微微法)构成电压并联负反馈电路。可以使用电容校正、RC校正分别对相频特性和幅频特性进行修改。波特图就是在画放大电路的频率特性曲线时使用对数坐标。波特图由对数幅频特性和对数相频特性两部分组成它们的横轴采用对数刻度lgf幅频特性的纵轴采用lg|Au|表示单位为dB相频特性的纵轴仍用φ表示。、、、、基本放大电路的种类及优缺点基本放大电路的种类及优缺点基本放大电路的种类及优缺点基本放大电路的种类及优缺点广泛采用差分结构的原因广泛采用差分结构的原因广泛采用差分结构的原因广泛采用差分结构的原因基本放大电路按其接法分为共基、共射、共集放大电路。共射放大电路既能放大电流又能放大电压输入电阻在三种电路中居中输出电阻较大频带较窄共基放大电路只能放大电压不能放大电流输入电阻小电压放大倍数和输出电阻与共射放大电路相当频率特性是三种接法中最好的电路。常用于宽频带放大电路。共集放大电路只能放大电流不能放大电压是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路并具有电压跟随的特点。常用于电压大电路的输入级和输出级在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。广泛采用差分结构的原因是差分结构可以抑制温度漂移现象。、、、、给出一差分电路给出一差分电路给出一差分电路给出一差分电路已知其输出电压已知其输出电压已知其输出电压已知其输出电压Y和和和和Y求共模分量和差模分量求共模分量和差模分量求共模分量和差模分量求共模分量和差模分量设共模分量是Yc差模分量是Yd则可知其输Y=YcYdY=YcYd可得Yc=(YY)Yd=(YY)、、、、画出一个晶体管级的运放电路画出一个晶体管级的运放电路画出一个晶体管级的运放电路画出一个晶体管级的运放电路,说明原理说明原理说明原理说明原理下图(a)给出了单极性集成运放C的电路原理图图(b)为其放大电路部分:图(a)C电路原理图图(b)C的放大电路部分图(a)中TT和T管构成多路电流源为放大电路提供静态偏置电流把偏置电路简化后就可得到图(b)所示的放大电路部分。第一级是以P沟道管T和T为放大管、以N沟道管T和T管构成的电流源为有源负载采用共源形式的双端输入、单端输出差分放大电路。由于第二级电路从T的栅极输入其输入电阻非常大所以使第一级具有很强的电压放大能力。第二级是共源放大电路以N沟道管T为放大管漏极带有源负载因此也具有很强的电压放大能力。但其输出电阻很大因而带负载能力较差。电容C起相位补偿作用。、、、、电阻电阻电阻电阻R和电容和电容和电容和电容C串联串联串联串联输入电压为输入电压为输入电压为输入电压为R和和和和C之间的电压之间的电压之间的电压之间的电压输出电压分别为输出电压分别为输出电压分别为输出电压分别为C上电压和上电压和上电压和上电压和R上电压上电压上电压上电压求这两种电路输出电压的频谱求这两种电路输出电压的频谱求这两种电路输出电压的频谱求这两种电路输出电压的频谱判断这两种电路何为高通滤波器判断这两种电路何为高通滤波器判断这两种电路何为高通滤波器判断这两种电路何为高通滤波器何为低通滤何为低通滤何为低通滤何为低通滤波器波器波器波器。。。。当当当当RC<<T时时时时给出输入电压波形图给出输入电压波形图给出输入电压波形图给出输入电压波形图绘制两种电路绘制两种电路绘制两种电路绘制两种电路的输出波形图的输出波形图的输出波形图的输出波形图。。。。答:当输出电压为C上电压时:电路的频率响应为从电路的频率响应不难看出输出电压加在C上的为低通滤波器输出电压加在R上的为高通滤波器RC<<T说明信号的频率远远小于滤波器的中心频率所以对于第二个电路基本上无输出第一个电路的输出波形与输入波形基本相同。、、、、选择电阻时要考虑什么选择电阻时要考虑什么选择电阻时要考虑什么选择电阻时要考虑什么????主要考虑电阻的封装、功率、精度、阻值和耐压值等。、、、、在在在在CMOS电路中电路中电路中电路中要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平这个单管你会用这个单管你会用这个单管你会用这个单管你会用P管还是管还是管还是管还是N管管管管为什么为什么为什么为什么答:用N管。N管传递低电平P管传递高电平。N管的阈值电压为正P管的阈值电压为负。在N管栅极加VDD在漏极加VDD那么源级的输出电压范围为到VDDVth因为N管的导通条件是Vgs>Vth当输出到达VDDVth时管子已经关断了。所以当栅压为VDD时源级的最高输出电压只能为VDDVth。这叫阈值损失。N管的输出要比栅压损失一个阈值电压。因此不宜用N管传输高电平。P管的输出也会比栅压损失一个阈值。同理栅压为时P管源级的输出电压范围为VDD到|Vth|因此不宜用P管传递低电平。、、、、画电流偏置的产生电路画电流偏置的产生电路画电流偏置的产生电路画电流偏置的产生电路并解释并解释并解释并解释。。。。基本的偏置电流产生电路包括镜像电流源、比例电流源和微电流源三种。下面以镜像电流源电路为例进行说明:、、、、画出施密特电路画出施密特电路画出施密特电路画出施密特电路求回差电压求回差电压求回差电压求回差电压。。。。答:下图是用CMOS反相器构成的施密特电路:因此回差电压为:TTHDDRRVVVRR==、、、、LC正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路分别画出其原理图分别画出其原理图分别画出其原理图分别画出其原理图。。。。答:主要有两种基本类型:电容三点式电路和电感三点式电路。下图中(a)和(b)分别给出了其原理电路及其等效电路(a)电容三点式振荡电路(b)电感三点式振荡电路、、、、DAC和和和和ADC的实现各有哪些方法的实现各有哪些方法的实现各有哪些方法的实现各有哪些方法????实现DAC转换的方法有:权电阻网络DA转换倒梯形网络DA转换权电流网络DA转换、权电容网络DA转换以及开关树形DA转换等。实现ADC转换的方法有:并联比较型AD转换反馈比较型AD转换双积分型AD转换和VF变换型AD转换。、、、、AD电路组成电路组成电路组成电路组成、、、、工作原理工作原理工作原理工作原理AD电路由取样、量化和编码三部分组成由于模拟信号在时间上是连续信号而数字信号在时间上是离散信号因此AD转换的第一步就是要按照奈奎斯特采样定律对模拟信号进行采样。又由于数字信号在数值上也是不连续的也就是说数字信号的取值只有有限个数值因此需要对采样后的数据尽量量化使其量化到有效电平上编码就是对量化后的数值进行多进制到二进制二进制的转换。、、、、为什么一个标准的倒相器中为什么一个标准的倒相器中为什么一个标准的倒相器中为什么一个标准的倒相器中P管的宽长比要比管的宽长比要比管的宽长比要比管的宽长比要比N管的宽长比大管的宽长比大管的宽长比大管的宽长比大????和载流子有关P管是空穴导电N管电子导电电子的迁移率大于空穴同样的电场下N管的电流大于P管因此要增大P管的宽长比使之对称这样才能使得两者上升时间下降时间相等、高低电平的噪声容限一样、充电和放电是时间相等、、、、锁相环有哪几部分组成锁相环有哪几部分组成锁相环有哪几部分组成锁相环有哪几部分组成锁相环路是一种反馈控制电路简称锁相环(PLL)锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中当输出信号的频率与输入信号的频率相等时输出电压与输入电压保持固定的相位差值即输出电压与输入电压的相位被锁住这就是锁相环名称的由来锁相环通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部分组成。锁相环中的鉴相器又称为相位比较器它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压对振荡器输出信号的频率实施控制。、、、、用逻辑门和用逻辑门和用逻辑门和用逻辑门和COMS电路实现电路实现电路实现电路实现ABCD这里使用与非门实现:(a)用逻辑门实现(b)用CMOS电路组成的与非门图(a)给出了用与非门实现ABCD图(b)给出了用CMOS电路组成的与非门将图(b)代入图(a)即可得到用CMOS电路实现ABCD的电路。、、、、用一个二选一用一个二选一用一个二选一用一个二选一mux和一个和一个和一个和一个inv实现异或实现异或实现异或实现异或假设输入信号为A、B输出信号为Y=A’BAB’。则用一个二选一mux和一个inv实现异或的电路如下图所示:、、、、给了给了给了给了reg的的的的Setup和和和和Hold时间时间时间时间求中间组合逻辑的求中间组合逻辑的求中间组合逻辑的求中间组合逻辑的Delay范围范围范围范围假设时钟周期为Tclkreg的Setup和Hold时间分别记为Setup和Hold。则有:、、、、如何解决亚稳态如何解决亚稳态如何解决亚稳态如何解决亚稳态亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。当一个触发器进入亚稳态时既无法预测该单元的输出电平也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平上。在亚稳态期间触发器输出一些中间级电平或者可能处于振荡状态并且这种无用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器级联式传播下去。解决方法主要有:()降低系统时钟()用反应更快的FF()引入同步机制防止亚稳态传播()改善时钟质量用边沿变化快速的时钟信号()使用工艺好、时钟周期裕量大的器件、、、、集成电路前端设计流程集成电路前端设计流程集成电路前端设计流程集成电路前端设计流程写出相关的工具写出相关的工具写出相关的工具写出相关的工具。。。。集成电路的前端设计主要是指设计IC过程的逻辑设计、功能仿真而后端设计则是指设计IC过程中的版图设计、制板流片。前端设计主要负责逻辑实现通常是使用verilogVHDL之类语言进行行为级的描述。而后端设计主要负责将前端的设计变成真正的schematiclayout流片量产。集成电路前端设计流程可以分为以下几个步骤:()设计说明书()行为级描述及仿真()RTL级描述及仿真()前端功能仿真。硬件语言输入工具有SUMMITVISUALHDLMENTOR和RENIOR等图形输入工具有:Composer(cadence)Viewlogic(viewdraw)等数字电路仿真工具有:Verolog:CADENCE、VeroligXL、SYNOPSYS、VCS、MENTOR、ModlesimVHDL:CADENCE、NCvhdl、SYNOPSYS、VSS、MENTOR、Modlesim模拟电路仿真工具:HSpicePspice、、、、是否接触过自动布局布线是否接触过自动布局布线是否接触过自动布局布线是否接触过自动布局布线,请说出一两种工具软件请说出一两种工具软件请说出一两种工具软件请说出一两种工具软件自动布局布线需要哪些基本元素自动布局布线需要哪些基本元素自动布局布线需要哪些基本元素自动布局布线需要哪些基本元素ProtelseORcadAllegroPadspowerpcb焊盘阻焊层丝印层互联线注意模拟和数字分区域放置敏感元件应尽量避免噪声干扰信号完整性电源去耦、、、、描述你对集成电路工艺的描述你对集成电路工艺的描述你对集成电路工艺的描述你对集成电路工艺的认识认识认识认识集成电路是采用半导体制作工艺在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。(一)按功能结构分类模拟集成电路和数字集成电路(二)按制作工艺分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。(三)按集成度高低分类小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路(四)按导电类型不同分类双极型集成电路和单极型集成电路。双极型集成电路的制作工艺复杂功耗较大代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LSTTL、STTL等类型单极型集成电路的制作工艺简单功耗也较低易于制成大规模集成电路代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型、、、、列举几种集成电路典型工艺列举几种集成电路典型工艺列举几种集成电路典型工艺列举几种集成电路典型工艺工艺上常提到工艺上常提到工艺上常提到工艺上常提到,指的是什么指的是什么指的是什么指的是什么制造工艺:我们经常说的微米、微米制程就是指制造工艺了。制造工艺直接关系到cpu的电气性能而微米、微米这个尺度就是指的是cpu核心中线路的宽度,MOS管是指栅长。、、、、请描述一下国内的工艺现状请描述一下国内的工艺现状请描述一下国内的工艺现状请描述一下国内的工艺现状、、、、半导体工艺中半导体工艺中半导体工艺中半导体工艺中掺杂有哪几种方式掺杂有哪几种方式掺杂有哪几种方式掺杂有哪几种方式、、、、描述描述描述描述CMOS电路中闩锁效应产电路中闩锁效应产电路中闩锁效应产电路中闩锁效应产生的过程及最后的结果生的过程及最后的结果生的过程及最后的结果生的过程及最后的结果Latchup闩锁效应又称寄生PNPN效应或可控硅整流器(SCR,SiliconControlledRectifier)效应。在整体硅的CMOS管下不同极性搀杂的区域间都会构成PN结而两个靠近的反方向的PN结就构成了一个双极型的晶体三极管。因此CMOS管的下面会构成多个三极管这些三极管自身就可能构成一个电路。这就是MOS管的寄生三极管效应。如果电路偶尔中出现了能够使三极管开通的条件这个寄生的电路就会极大的影响正常电路的运作会使原本的MOS电路承受比正常工作大得多的电流可能使电路迅速的烧毁。Latchup状态下器件在电源与地之间形成短路造成大电流、EOS(电过载)和器件损坏。、、、、解释解释解释解释latchup现象和现象和现象和现象和Antennaeffect和其预防措施和其预防措施和其预防措施和其预防措施、、、、什么叫窄沟效应什么叫窄沟效应什么叫窄沟效应什么叫窄沟效应当JFET或MESFET沟道较短<um的情况下这样的器件沟道内电场很高载流子民饱合速度通过沟道因而器件的工作速度得以提高载流子漂移速度通常用分段来描述认为电场小于某一临界电场时漂移速度与近似与电场强成正比迁移率是常数当电场高于临界时速度饱和是常数。所以在短沟道中速度是饱和的漏极电流方程也发生了变化这种由有况下饱和电流不是由于沟道夹断引起的而是由于速度饱和、、、、用波形表示用波形表示用波形表示用波形表示D触发器的功能触发器的功能触发器的功能触发器的功能以电平触发为例进行说明D触发器的功能描述如下:当时钟信号为低电平时触发器不工作处于维持状态。当时钟信号为高电平时D触发器的功能为:若D=则触发器次态为若D=则触发器次态为。下图以波形形式来描述D触发器的功能:、、、、用传输门和倒向器组成的边沿用传输门和倒向器组成的边沿用传输门和倒向器组成的边沿用传输门和倒向器组成的边沿D触发器如下图触发器如下图触发器如下图触发器如下图::::、、、、画状态机画状态机画状态机画状态机接受接受接受接受、、、、、、、、分钱的卖报机分钱的卖报机分钱的卖报机分钱的卖报机每份报纸每份报纸每份报纸每份报纸分钱分钱分钱分钱。。。。取投币信号为输入逻辑变量投入一枚分硬币是用A=表示未投入时用A=表示投入一枚分硬币是用B=表示未投入时用B=表示投入一枚分硬币是用C=表示未投入时用C=表示。由于每次最多只能投入一枚硬币因此除了ABC=、ABC=、ABC=和ABC=四种状态为合法状态其它四种状态为非法状态。假设投入个分硬币或者投入个分硬币和个分硬币后卖报机在给出报纸的同时会找会个分硬币。这是输出变量有两个分别用Y和Z表示。给出报纸时Y=不给时Y=找回个分硬币时Z=不找时Z=。同时假定未投币时卖报机的初始状态为S从开始到当前时刻共投入的硬币面值为分记为S为分时记为S为分记为S为分时记为S。由上面的分析可以画出该状态机的状态转换表如下表所示(方便起见这里给出输入变量为非法状态时的转换表)状态图如下所示、、、、用与非门等设计全加法器用与非门等设计全加法器用与非门等设计全加法器用与非门等设计全加法器设加数为A和B低位进位为C和为Sum进位位为Cout则用与非门设计的全加器如下图如果非门也用与非门实现的话只需将与非门的两个输入端连接置换到非门即可、、、、RSc高电平脉冲对应的高电平脉冲对应的高电平脉冲对应的高电平脉冲对应的TTL逻辑是逻辑是逻辑是逻辑是????首先解释一下什么是正逻辑和负逻辑。正逻辑:用高电平表示逻辑用低电平表示逻辑。负逻辑:用低电平表示逻辑用高电平表示逻辑。在数字系统的逻辑设计中若采用NPN晶体管和NMOS管电源电压是正值一般采用正逻辑。若采用的是PNP管和PMOS管电源电压为负值则采用负逻辑比较方便。除非特别说明一般电路都是采用正逻辑对于RSC的数据线逻辑(MARK)=V~V逻辑(SPACE)=~+V因此对应的TTL逻辑为负逻辑。、、、、VCO是什么是什么是什么是什么什么参数什么参数什么参数什么参数(压控振荡器压控振荡器压控振荡器压控振荡器)VCO即压控振荡器在通信系统电路中压控振荡器(VCO)是其关键部件特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器等电路中。VCO的性能指标主要包括:频率调谐范围输出功率(长期及短期)频率稳定度相位噪声频谱纯度电调速度推频系数频率牵引等。、、、、什么耐奎斯特定律什么耐奎斯特定律什么耐奎斯特定律什么耐奎斯特定律怎么由模拟信号转为数字信号怎么由模拟信号转为数字信号怎么由模拟信号转为数字信号怎么由模拟信号转为数字信号、、、、用用用用D触发器做个触发器做个触发器做个触发器做个进制的计数器进制的计数器进制的计数器进制的计数器由于是进制计数器因此只需两个D触发器即可记进位输出为Cout时钟信号为CLK则利用D触发器和门电路组成的进制计数器如下图:、、、、锁存器锁存器锁存器锁存器、、、、触发器触发器触发器触发器、、、、寄存器三者的区别寄存器三者的区别寄存器三者的区别寄存器三者的区别触发器:能够存储一位二值信号的基本单元电路统称为“触发器”。锁存器:一位触发器只能传送或存储一位数据而在实际工作中往往希望一次传送或存储多位数据。为此可把多个触发器的时钟输入端CP连接起来用一个公共的控制信号来控制而各个数据端口仍然是各处独立地接收数据。这样所构成的能一次传送或存储多位数据的电路就称为“锁存器”。寄存器:在实际的数字系统中通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器。由于触发器内有记忆功能因此利用触发器可以方便地构成寄存器。由于一个触发器能够存储一位二进制码所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。区别:从寄存数据的角度来年寄存器和锁存器的功能是相同的它们的区别在于寄存器是同步时钟控制而锁存器是电位信号控制。可见寄存器和锁存器具有不同的应用场合取决于控制方式以及控制信号和数据信号之间的时间关系:若数据信号有效一定滞后于控制信号有效则只能使用锁存器若数据信号提前于控制信号到达并且要求同步操作则可用寄存器来存放数据、、、、D触发器和触发器和触发器和触发器和D锁存器的区别锁存器的区别锁存器的区别锁存器的区别D触发器是指由时钟边沿触发的存储器单元锁存器指一个由信号而不是时钟控制的电平敏感的设备。锁存器通过锁存信号控制不锁存数据时输出端的信号随输入信号变化就像信号通过缓冲器一样一旦锁存信号起锁存作用则数据被锁住输入信号不起作用。、、、、有源滤波器和无源滤波器的原理及区别有源滤波器和无源滤波器的原理及区别有源滤波器和无源滤波器的原理及区别有源滤波器和无源滤波器的原理及区别滤波器是一种对信号的频率具有选择性的电路其功能就是使特定频率范围内的信号通过而组织其它频率信号通过。其原理就是当不同频率的信号通过该电路时具有不同的幅度衰减通带内的信号衰减很小而阻带内的信号衰减很大。若滤波电路仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成则称为无源滤波器若滤波电路不仅由无源元件还有有源元件(双极型管、单极性管、集成运放)组成则称为有源滤波器。其区别主要体现在以下几个方面:()有源滤波器是电子的无源滤波器是机械的。()有源滤波器是检测到某一设定好的谐波次数后抵消它无源滤波器是通过电抗器与电容器的配合形成某次谐波通道吸收谐波。()采用无源滤波器因为有电容器的原因所以可提高功率因素。采用有源滤波器只是消除谐波与功率因素无关。()有源滤波器造价是无源滤波器的倍以上技术相对不太成熟且维护成本高无源滤波器造价相对较低技术较成熟安装后基本免维护。()有源滤波器用于小电流无源滤波器可用于大电流。、、、、IIRFIR滤波器的异同滤波器的异同滤波器的异同滤波器的异同IIR是无限长冲激响应滤波器FIR是有限长冲激响应滤波器。两者的比较如下:()在相同的技术指标下IIR滤波器由于存在着输出对输入的反馈所以可用比FIR滤波器较少的阶数来满足指标的要求所用的存储单元少运算次数少较为经济()FIR滤波器可得到严格的线性相位而IIR滤波器做不到这一点IIR滤波器的选择性越好其相位的非线性越严重。因而如果IIR滤波器要得到线性相位又要满足幅度滤波的技术要求必须加全通网络进行相位校正这同样会大大增加滤波器的阶数。()FIR滤波器主要采用非递归结构因为无论是从理论上还是从实际的有限精度的运算中它都是稳定的有限精度运算的误差也越小。IIR滤波器必须采用递归结构极点必须在z平面单位圆内才能稳定对于这种结构运算中的四舍五入处理有时会引起寄生振荡。()对于FIR滤波器由于冲激响应是有限长的因而可以用快速傅里叶变换算法这样运算速度可以快得多。IIR滤波器则不能这样运算。()从设计上看IIR滤波器可以利用模拟滤波器设计的现成的闭合公式、数据和表格因此计算工作量较小对计算工具要求不高。FIR滤波器则一般没有现成的设计公式一般FIR滤波器设计仅有计算机程序可资利用因而要借助于计算机。()IIR滤波器主要是设计规格化的、频率特性为分段常数的标准低通、高通、带通、带阻、全通滤波器。FIR滤波器则要灵活得多。、、、、冒泡排序的原理冒泡排序的原理冒泡排序的原理冒泡排序的原理冒泡排序(BubbleSort)的基本概念是:依次比较相邻的两个数将小数放在前面大数放在后面。即首先比较第个和第个数将小数放前大数放后。然后比较第个数和第个数将小数放前大数放后如此继续直至比较最后两个数将小数放前大数放后。重复以上过程仍从第一对数开始比较(因为可能由于第个数和第个数的交换使得第个数不再小于第个数)将小数放前大数放后一直比较到最大数前的一对相邻数将小数放前大数放后第二趟结束在倒数第二个数中得到一个新的最大数。如此下去直至最终完成排序。由于在排序过程中总是小数往前放大数往后放相当于气泡往上升所以称作冒泡排序。、、、、操作系统的功能操作系统的功能操作系统的功能操作系统的功能操作系统是管理系统资源、控制程序执行改善人机界面提供各种服务合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。资源管理是操作系统的一项主要任务而控制程序执行、扩充机器功能、提供各种服务、方便用户使用、组织工作流程、改善人机界面等等都可以从资源管理的角度去理解。下面从资源管理的观点来看操作系统具有的几个主要功能:()处理机管理:处理机管理的第一项工作是处理中断事件。硬件只能发现中断事件捕捉它并产生中断信号但不能进行处理配置了操作系统就能对中断事件进行处理。处理机管理的第二项工作是处理器调度。处理器是计算机系统中一种稀有和宝贵的资源应该最大限度地提高处理器的利用率。()存储管理:存储管理的主要任务是管理存储器资源为多道程序运行提供有力的支撑便于用户使用存储资源提高存储空间的利用率。()设备管理:设备管理的主要任务是管理各类外围设备完成用户提出的IO请求加快IO信息的传送速度发挥IO设备的并行性提高IO设备的利用率以及提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序为用户隐蔽硬件细节提供方便简单的设备使用方法。()文件管理:文件管理是针对系统中的信息资源的管理。在现代计算机中通常把程序和数据以文件形式存储在外存储器(又叫辅存储器)上供用户使用这样外存储器上保存了大量文件对这些文件如不能采取良好的管理方式就会导致混乱或破坏造成严重后果。为此在操作系统中配置了文件管理它的主要任务是对用户文件和系统文件进行有效管理实现按名存取实现文件的共享、保护和保密保证文件的安全性并提供给用户一整套能方便使用文件的操作和命令。()网络与通信管理、、、、IC设计中同步复位与异步复位的区别设计中同步复位与异步复位的区别设计中同步复位与异步复位的区别设计中同步复位与异步复位的区别同步复位在时钟沿才复位信号完成复位动作。异步复位不管时钟只要复位信号满足条件就完成复位动作。异步复位对复位信号要求比较高不能有毛刺如果其与时钟关系不确定也可能出现亚稳态。、、、、Moore与与与与Mealy状态机的特征状态机的特征状态机的特征状态机的特征答:Moore状态机的输出仅与当前状态值有关,且只在时钟边沿到来时才会有状态变化Mealy状态机的输出不仅与当前状态值有关,而且与当前输入值有关。、、、、时钟周期为时钟周期为时钟周期为时钟周期为T触发器触发器触发器触发器D的建立时间最大为的建立时间最大为的建立时间最大为的建立时间最大为Tmax最小为最小为最小为最小为Tmin。。。。组合逻组合逻组合逻组合逻辑电辑电辑电辑电路最大延迟为路最大延迟为路最大延迟为路最大延迟为Tmax最小为最小为最小为最小为Tmin。。。。问问问问触发器触发器触发器触发器D的建立时间的建立时间的建立时间的建立时间T和保和保和保和保持时间持时间持时间持时间T应应应应满足什么条件满足什么条件满足什么条件满足什么条件首先说下建立时间和保持时间的定义。建立时间(setuptime)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前数据稳定不变的时间如果建立时间不够数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器保持时间(holdtime)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后数据稳定不变的时间如果保持时间不够数据同样不能被打入触发器。Tffpd:触发器的输出响应时间也就是触发器的输出在clk时钟上升沿到来后多长的时间内发生变化并且稳定也可以理解为触发器的输出延时。Tcomb:触发器的输出经过组合逻辑所需要的时间也就是题目中的组合逻辑延迟。Tsetup:建立时间Thold:保持时间Tclk:时钟周期建立时间容限:相当于保护时间

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