硬件工程師經(jīng)典筆試題集錦 快來(lái)圍觀

下面是一些基本的數(shù)字電路知識(shí)問(wèn)題，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答之。

(1) 什么是 Setup和 Hold 時(shí)間？

答： Setup/Hold Time 用于測(cè)試芯片對(duì)輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)之間的時(shí)間要求。建立時(shí)間 (Setup Time)是指觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來(lái)以前，數(shù)據(jù)能夠保持穩(wěn) 定不變的時(shí)間。輸入數(shù)據(jù)信號(hào)應(yīng)提前時(shí)鐘上升沿 (如上升沿有效)T 時(shí)間到達(dá)芯片，這個(gè) T就是建立時(shí)間通常所說(shuō)的 SetupTime。如不滿足 Setup Time，這個(gè)數(shù)據(jù)就不能被這一時(shí)鐘打入觸發(fā)器，只有在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，數(shù)據(jù)才能被打入 觸發(fā)器。保持時(shí)間(Hold Time)是指觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來(lái)以后，數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定不變的時(shí)間。如果 Hold Time 不夠，數(shù)據(jù)同樣不能被打入觸發(fā)器。

(2) 什么是競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)現(xiàn)象？怎樣判斷？如何消除？

答：在組合邏輯電路中，由于門電路的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)的通路不盡相同，所產(chǎn)生的延時(shí)也就會(huì)不同，從而導(dǎo)致到達(dá)該門的時(shí)間不一致，我們把這種現(xiàn)象叫做競(jìng)爭(zhēng)。由于競(jìng)爭(zhēng)而在電路輸出端可能產(chǎn)生尖峰脈沖或毛刺的現(xiàn)象叫冒險(xiǎn)。如果布爾式中有相反的信號(hào)則可能產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)現(xiàn)象。解決方法：一是添加布爾式的消去項(xiàng)，二是在芯片外部加電容。

(3) 請(qǐng)畫出用 D 觸發(fā)器實(shí)現(xiàn) 2 倍分頻的邏輯電路

答：把 D 觸發(fā)器的輸出端加非門接到 D 端即可，如下圖所示：

(4) 什么是"線與 "邏輯，要實(shí)現(xiàn)它，在硬件特性上有什么具體要求？

答：線與邏輯是兩個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)相連可以實(shí)現(xiàn)與的功能。在硬件上，要用 OC 門來(lái)實(shí)現(xiàn)( 漏極或者集電極開路 )，為了防止因灌電流過(guò)大而燒壞 OC 門, 應(yīng)在 OC 門輸出端接一上拉電阻 (線或則是下拉電阻)。

(5) 什么是同步邏輯和異步邏輯？同步電路與異步電路有何區(qū)別？

答： 同步邏輯是時(shí)鐘之間有固定的因果關(guān)系。異步邏輯是各時(shí)鐘之間沒(méi)有固定的因果關(guān)系 .電路設(shè)計(jì)可分類為同步電路設(shè)計(jì)和異步電路設(shè)計(jì)。 同步電路利用時(shí)鐘脈沖使其子系統(tǒng)同步運(yùn)作 ，而異步電路不使用時(shí)鐘脈沖做同步，其子系統(tǒng)是使用特殊的 “開始”和“完成”信號(hào)使之同步。異步電路具有下列優(yōu)點(diǎn)：無(wú)時(shí)鐘歪斜問(wèn)題、 低電源消耗、平均效能而非最差效能、模塊性、可組合和可復(fù)用性。

(6) 你知道那些常用邏輯電平？ TTL 與 COMS 電平可以直接互連嗎？

答：常用的電平標(biāo)準(zhǔn)，低速的有 RS232、RS485 、RS422、 TTL、CMOS 、LVTTL、 LVCMOS、ECL 、ECL、 LVPECL 等，高速的有 LVDS、 GTL、PGTL 、 CML、 HSTL、SSTL 等。

一般說(shuō)來(lái)， CMOS 電平比 TTL 電平有著更高的噪聲容限。 如果不考慮速度 和性能，一般 TTL 與 CMOS 器件可以互換。但是需要注意有時(shí)候負(fù)載效應(yīng)可能引起電路工作不正常，因?yàn)橛行?TTL 電路需要下一級(jí)的輸入阻抗作為負(fù)載才能 正常工作。

(7) 請(qǐng)畫出微機(jī)接口電路中，典型的輸入設(shè)備與微機(jī)接口邏輯示意圖 (數(shù)據(jù)接口、控制接口、鎖存器 /緩沖器)

典型輸入設(shè)備與微機(jī)接口的邏輯示意圖如下：

2你所知道的可編程邏輯器件有哪些？

答： ROM(只讀存儲(chǔ)器)、 PLA(可編程邏輯陣列)、 FPLA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列)、 PAL(可編程陣列邏輯)GAL(通用陣列邏輯 )，EPLD( 可擦除的可編程邏輯器件 )、 FPGA( 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 )、CPLD( 復(fù)雜可編程邏輯器件 )等 ，其中 ROM、 FPLA、 PAL 、GAL、 EPLD 是出現(xiàn)較早的可編程邏輯器件， 而 FPGA 和 CPLD 是當(dāng)今最流行的兩類可編程邏輯器件。 FPGA 是基于查找表結(jié)構(gòu)的，而 CPLD 是基于乘積項(xiàng)結(jié)構(gòu)的。

3用 VHDL 或 VERILOG、ABLE 描述 8 位 D 觸發(fā)器邏輯

4請(qǐng)簡(jiǎn)述用 EDA 軟件 (如 PROTEL)進(jìn)行設(shè)計(jì) (包括原理圖和PCB圖) 到調(diào)試出樣機(jī)的整個(gè)過(guò)程，在各環(huán)節(jié)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？

答：完成一個(gè)電子電路設(shè)計(jì)方案的整個(gè)過(guò)程大致可分：

(1)原理圖設(shè)計(jì)

(2)PCB 設(shè)計(jì)

(3)投板

(4)元器件焊接

(5)模塊化調(diào)試

(6)整機(jī)調(diào)試 。

注意問(wèn)題如下：

(1)原理圖設(shè)計(jì)階段

注意適當(dāng)加入旁路電容與去耦電容；

注意適當(dāng)加入測(cè)試點(diǎn)和 0 歐電阻以方便調(diào)試時(shí)測(cè)試用；

注意適當(dāng)加入 0 歐電阻、電感和磁珠（專用于抑制 信號(hào)線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾）以實(shí)現(xiàn)抗干擾和阻抗匹配；

(2)PCB 設(shè)計(jì)階段

自己設(shè)計(jì)的元器件封裝要特別注意以防止板打出來(lái)后元器件無(wú)法焊接；

FM部分走線要盡量短而粗，電源和地線也要盡可能粗；

旁路電容、晶振要盡量靠近芯片對(duì)應(yīng)管腳；

注意美觀與使用方便；

(3)投板

說(shuō)明自己需要的工藝以及對(duì)制板的要求；

(4)元器件焊接

防止出現(xiàn)芯片焊錯(cuò)位置，管腳不對(duì)應(yīng)；

防止出現(xiàn)虛焊、漏焊、搭焊等；

(5)模塊化調(diào)試

先調(diào)試電源模塊，然后調(diào)試控制模塊，然后再調(diào)試其它模塊；

上電時(shí)動(dòng)作要迅速，發(fā)現(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)短路時(shí)在徹底接通電源；

調(diào)試一個(gè)模塊時(shí)適當(dāng)隔離其它模塊 ；

各模塊的技術(shù)指標(biāo)一定要大于客戶的要求；

(6)整機(jī)調(diào)試

如提高靈敏度等問(wèn)題

5基爾霍夫定理

KCL：電路中的任意節(jié)點(diǎn)，任意時(shí)刻流入該節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)的電流（ KVL同理）

6描述反饋電路的概念，列舉他們的應(yīng)用

反饋是將放大器輸出信號(hào) (電壓或電流)的一部分或全部，回收到放大器輸入端與輸入信號(hào)進(jìn)行比較 (相加或相減)，并用比較所得的有效輸入信號(hào)去控制輸出，負(fù)反饋可以用來(lái)穩(wěn)定輸出信號(hào)或者增益，也可以擴(kuò)展通頻帶，特別適合于自動(dòng)控制系統(tǒng)。正反饋可以形成振蕩，適合振蕩電路和波形發(fā)生電路。

7負(fù)反饋種類及其優(yōu)點(diǎn)

電壓并聯(lián)反饋，電流串聯(lián)反饋，電壓串聯(lián)反饋和電流并聯(lián)反饋

降低放大器的增益靈敏度，改變輸入電阻和輸出電阻，改善放大器的線性和非線性失真，有效地?cái)U(kuò)展，放大器的通頻帶，自動(dòng)調(diào)節(jié)作用

8放大電路的頻率補(bǔ)償?shù)哪康氖鞘裁矗心男┓椒?/p>

頻率補(bǔ)償 是為了改變頻率特性，減小時(shí)鐘和相位差，使輸入輸出頻率同步相位補(bǔ)償 通常是改善穩(wěn)定裕度，相位補(bǔ)償與頻率補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)有時(shí)是矛盾的

不同的電路或者說(shuō)不同的元器件對(duì)不同頻率的放大倍數(shù)是不相同的，如果輸入信號(hào)不是單一頻率，就會(huì)造成 高頻放大的倍數(shù)大，低頻放大的倍數(shù)小 ，結(jié)果輸出的波形就產(chǎn)生了失真

放大電路中頻率補(bǔ)償?shù)哪康?：一是改善放大電路的高頻特性，二是克服由于引入負(fù)反饋而可能出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象，使放大器能夠穩(wěn)定工作。

在放大電路中，由于 晶體管結(jié)電容的存在常常會(huì)使放大電路頻率響應(yīng)的高頻段不理想 ，為了解決這一問(wèn)題，常用的方法就是在電路中引入負(fù)反饋。然后，負(fù)反饋的引入又引入了新的問(wèn)題，那就是負(fù)反饋電路會(huì)出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象，所以為了使放大電路能夠正常穩(wěn)定工作，必須對(duì)放大電路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。

頻率補(bǔ)償?shù)姆椒梢苑譃?超前補(bǔ)償和滯后補(bǔ)償 ，主要是通過(guò)接入一些阻容元件來(lái)改變放大電路的開環(huán)增益在高頻段的相頻特性，目前使用最多的就是鎖相環(huán)

9有源濾波器和無(wú)源濾波器的區(qū)別

無(wú)源濾波器：這種電路主要有無(wú)源元件 R、L 和 C 組成；

有源濾波器：集成運(yùn)放和 R、C 組成，具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。 集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高，輸出電阻小，構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但 集成運(yùn)放帶寬有限 ，所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

10名詞解釋：SRAM、SSRAM 、SDRAM、壓控振蕩器 (VCO)

SRAM：靜態(tài) RAM ；DRAM：動(dòng)態(tài) RAM；SSRAM ：Synchronous Static Random Access Memory 同步靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器，它的一種類型的 SRAM。 SSRAM 的所有訪問(wèn)都在時(shí)鐘的上升 /下降沿啟動(dòng)。地址、數(shù)據(jù)輸入和其它控制信號(hào)均與時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)。

這一點(diǎn)與異步 SRAM 不同，異步 SRAM 的訪問(wèn)獨(dú)立于時(shí) 鐘，數(shù)據(jù)輸入和輸出都由地址的變化控制。 SDRAM：Synchronous DRAM 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。

11名詞解釋：IRQ、BIOS 、USB、VHDL 、SDR。

(1) IRQ：中斷請(qǐng)求

(2)BIOS：BIOS 是英文"Basic Input Output System"的縮略語(yǔ)，直譯過(guò)來(lái)后中 文名稱就是"基本輸入輸出系統(tǒng) "。其實(shí)，它是一組固化到計(jì)算機(jī)內(nèi)主板上一個(gè) ROM 芯片上的程序，它保存著計(jì)算機(jī)最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設(shè)置 信息、開機(jī)后自檢程序和系統(tǒng)自啟動(dòng)程序。 其主要功能是為計(jì)算機(jī)提供最底層的、 最直接的硬件設(shè)置和控制。

(3) USB：USB ，是英文 Universal Serial BUS（通用串行總線）的縮寫，而其 中文簡(jiǎn)稱為“通串線，是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。

(4) VHDL：VHDL 的英文全寫是： VHSIC（Very High Speed Integrated Circuit ） Hardware Description Language.翻譯成中文就是超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言。 主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、功能和接口。

(5) SDR：軟件無(wú)線電，一種無(wú)線電廣播通信技術(shù)，它基于軟件定義的無(wú)線通信協(xié)議而非通過(guò)硬連線實(shí)現(xiàn)。換言之，頻帶、空中接口協(xié)議和功能可通過(guò)軟件 下載和更新來(lái)升級(jí)，而不用完全更換硬件。 SDR 針對(duì)構(gòu)建多模式、多頻和多功 能無(wú)線通信設(shè)備的問(wèn)題提供有效而安全的解決方案。

12單片機(jī)上電后沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)，首先要檢查什么

首先應(yīng)該確認(rèn)電源電壓是否正常。用電壓表測(cè)量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否是電源電壓，例如常用的 5V。接下來(lái)就是檢查復(fù)位引腳電壓 是否正常。分別測(cè)量按下復(fù)位按鈕和放開復(fù)位按鈕的電壓值，看是否正確。然后 再檢查晶振是否起振了，一般用示波器來(lái)看晶振引腳的波形，注意應(yīng)該使用示波器探頭的“ X10”檔。另一個(gè)辦法是測(cè)量復(fù)位狀態(tài)下的 IO 口電平，按住復(fù)位鍵不放，然后測(cè)量 IO 口( 沒(méi)接外部上拉的 P0 口除外) 的電壓，看是否是高電平，如果不是高電平，則多半是因?yàn)榫д駴](méi)有起振。另外還要注意的地方是，如果使用片內(nèi) ROM 的話( 大部分情況下如此，現(xiàn)在 已經(jīng)很少有用外部擴(kuò) ROM 的了 )，一定要將 EA 引腳拉高，否則會(huì)出現(xiàn)程序亂跑的情況。如果系統(tǒng)不穩(wěn)定的話，有時(shí)是因?yàn)殡娫礊V波不好導(dǎo)致的。在單片機(jī)的電源引腳跟地引腳之間接上一個(gè) 0.1uF 的電容會(huì)有所改善。如果電源沒(méi)有濾波電容的話， 則需要再接一個(gè)更大濾波電容，例如 220uF 的。遇到系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)，就可以并上電容試試 (越靠近芯片越好)。

13最基本的三極管曲線特性

答：三極管的曲線特性即指三極管的伏安特性曲線，包括輸入特性曲線和輸 出特性曲線。輸入特性是指三極管輸入回路中，加在基極和發(fā)射極的電壓 VBE 與 由它所產(chǎn)生的基極電流 I B 之間的關(guān)系。輸出特性通常是指在一定的基極電流 I B控制下，三極管的集電極與發(fā)射極之間的電壓 VCE 同集電極電流 IC 的關(guān)系

圖(1)典型輸入特性曲線

圖(2)典型輸出特性曲線

圖(3)直、交流負(fù)載線，功耗線

14什么是頻率響應(yīng)，怎么才算是穩(wěn)定的頻率響應(yīng)，簡(jiǎn)述改變頻率響應(yīng)曲線的幾個(gè)方法

答：這里僅對(duì)放大電路的頻率響應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明。 在放大電路中，由于電抗元件 (如電容、電感線圈等)及晶體管極間電容的存在，當(dāng)輸入信號(hào)的頻率過(guò)低或過(guò)高時(shí)，放大電路的放大倍數(shù)的數(shù)值均會(huì)降低，而且還將產(chǎn)生相位超前或之后現(xiàn)象。也就是說(shuō)，放大電路的放大倍數(shù) (或者稱為增 益 )和輸入信號(hào)頻率是一種函數(shù)關(guān)系，我們就把這種函數(shù)關(guān)系成為放大電路的頻 率響應(yīng)或頻率特性。放大電路的頻率響應(yīng)可以用幅頻特性曲線和相頻特性曲線來(lái)描述，如果一個(gè) 放大電路的幅頻特性曲線是一條平行于 x 軸的直線( 或在關(guān)心的頻率范圍內(nèi)平行 于 x 軸 )，而相頻特性曲線是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線 (或在關(guān)心的頻率范圍是條通過(guò) 原點(diǎn)的直線)，那么該頻率響應(yīng)就是穩(wěn)定的

改變頻率響應(yīng)的方法主要有：

(1) 改變放大電路的元器件參數(shù)；

(2) 引入新的 元器件來(lái)改善現(xiàn)有放大電路的頻率響應(yīng)；

(3) 在原有放大電路上串聯(lián)新的放大電 路構(gòu)成多級(jí)放大電路。

15給出一個(gè)差分運(yùn)放，如何進(jìn)行相位補(bǔ)償，并畫補(bǔ)償后的波特圖

答：隨著工作頻率的升高，放大器會(huì)產(chǎn)生附加相移，可能使負(fù)反饋?zhàn)兂烧答伓鹱约?。進(jìn)行相位補(bǔ)償可以消除高頻自激。相位補(bǔ)償?shù)脑硎牵涸诰哂懈叻糯蟊稊?shù)的中間級(jí)，利用一小電容 C（幾十～幾百微微法）構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電路?？梢允褂秒娙菪Ｕ?、 RC 校正分別對(duì)相頻特性和幅頻特性進(jìn)行修改。

波特圖就是在畫放大電路的頻率特性曲線時(shí)使用對(duì)數(shù)坐標(biāo)。波特圖由對(duì)數(shù)幅 頻特性和對(duì)數(shù)相頻特性兩部分組成，它們的橫軸采用對(duì)數(shù)刻度 lg f ，幅頻特性的縱軸采用 lg |Au|表示，單位為 dB；相頻特性的縱軸仍用φ表示。

16基本放大電路的種類及優(yōu)缺點(diǎn)，廣泛采用差分結(jié)構(gòu)的原因

基本放大電路按其接法分為共基、共射、共集放大電路。

共射放大電路既能放大電流又能放大電壓，輸入電阻在三種電路中居中，輸出電阻較大，頻帶較窄

共基放大電路只能放大電壓不能放大電流，輸入電阻小，電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共射放大電路相當(dāng)，頻率特性是三種接法中最好的電路。常用于寬頻帶 放大電路。

共集放大電路只能放大電流不能放大電壓，是三種接法中輸入電阻最大、輸 出電阻最小的電路，并具有電壓跟隨的特點(diǎn)。常用于電壓大電路的輸入級(jí)和輸 出級(jí)，在功率放大電路中也常采用射極輸出的形式。

廣泛采用差分結(jié)構(gòu)的原因是差分結(jié)構(gòu)可以抑制溫度漂移現(xiàn)象。

17給出一差分電路，已知其輸出電壓 Y+和 Y-，求共模分量和差模分量

設(shè)共模分量是 Yc，差模分量是 Yd，則可知其輸

Y+=Yc+Yd Y-=Yc-Yd 可得 Yc=(Y+ + Y-)/2 Yd=(Y+ - Y-)/2

18畫出一個(gè)晶體管級(jí)的運(yùn)放電路 ,說(shuō)明原理

下圖 (a)給出了單極性集成運(yùn)放 C14573 的電路原理圖，圖 (b)為其放大電路部分：

圖(a) C14573電路原理圖圖(b) C14573的放大電路部分

圖(a)中 T1，T2 和T7管構(gòu)成多路電流源，為放大電路提供靜態(tài)偏置電流， 把偏置電路簡(jiǎn)化后，就可得到圖 (b)所示的放大電路部分。

第一級(jí)是以 P 溝道管T3 和T4為放大管、以 N 溝道管T5 和T6管構(gòu)成的電 流源為有源負(fù)載，采用共源形式的雙端輸入、單端輸出差分放大電路。由于第二 級(jí)電路從T8 的柵極輸入，其輸入電阻非常大，所以使第一級(jí)具有很強(qiáng)的電壓放大能力。

第二級(jí)是共源放大電路，以 N溝道管T8 為放大管，漏極帶有源負(fù)載，因此也具有很強(qiáng)的電壓放大能力。但其輸出電阻很大，因而帶負(fù)載能力較差。電容 C起相位補(bǔ)償作用。

19電阻R和電容 C串聯(lián)，輸入電壓為R和C 之間的電壓，輸出電壓分別為 C上電壓和R上電壓，求這兩種電路輸出電壓的頻譜，判斷這兩種電路何為高通濾波器，何為低通濾波器。當(dāng) RC<

答：當(dāng)輸出電壓為 C上電壓時(shí)：電路的頻率響應(yīng)為

從電路的頻率響應(yīng)不難看出輸出電壓加在 C上的為低通濾波器，輸出電壓加在 R上的為高通濾波器，RC<

20選擇電阻時(shí)要考慮什么？

主要考慮電阻的封裝、功率、精度、阻值和耐壓值等。

21在CMOS電路中，要有一個(gè)單管作為開關(guān)管精確傳遞模擬低電平，這個(gè)單管你會(huì)用 P管還是N管，為什么

答：用 N 管。N 管傳遞低電平， P 管傳遞高電平。N 管的閾值電壓為正， P 管的閾值電壓為負(fù)。在 N 管柵極加 VDD，在漏極加VDD，那么源級(jí)的輸出電壓范圍為 0到VDD-Vth ，因?yàn)?N 管的導(dǎo)通條件是 Vgs>Vth，當(dāng)輸出到達(dá) VDD-Vth 時(shí)管子已經(jīng)關(guān)斷了。所以當(dāng)柵壓為 VDD時(shí)，源級(jí)的最高輸出電壓只能為 VDD-Vth。這叫閾值損失。N 管的輸出要比柵壓損失一個(gè)閾值電壓。因此不宜用 N 管傳輸高電平。P 管的輸出也會(huì)比柵壓損失一個(gè)閾值。同理柵壓為 0時(shí)，P 管 源級(jí)的輸出電壓范圍為 VDD到｜Vth ｜，因此不宜用 P管傳遞低電平。

22畫電流偏置的產(chǎn)生電路，并解釋。

基本的偏置電流產(chǎn)生電路包括鏡像電流源、比例電流源和微電流源三種。

下面以鏡像電流源電路為例進(jìn)行說(shuō)明：

23畫出施密特電路，求回差電壓。

答：下圖是用 CMOS 反相器構(gòu)成的施密特電路：

因此回差電壓為：

24LC 正弦波振蕩器有哪幾種三點(diǎn)式振蕩電路，分別畫出其原理圖。

答：主要有兩種基本類型：電容三點(diǎn)式電路和電感三點(diǎn)式電路。下圖中 (a)和(b) 分別給出了其原理電路及其等效電路

(a)電容三點(diǎn)式振蕩電路

(b)電感三點(diǎn)式振蕩電路

25DAC 和 ADC 的實(shí)現(xiàn)各有哪些方法？

實(shí)現(xiàn) DAC 轉(zhuǎn)換的方法有：權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò) D/A 轉(zhuǎn)換，倒梯形網(wǎng)絡(luò) D/A 轉(zhuǎn)換， 權(quán)電流網(wǎng)絡(luò) D/A 轉(zhuǎn)換、權(quán)電容網(wǎng)絡(luò) D/A 轉(zhuǎn)換以及開關(guān)樹形 D/A 轉(zhuǎn)換等。

實(shí)現(xiàn) ADC 轉(zhuǎn)換的方法有：并聯(lián)比較型 A/D 轉(zhuǎn)換，反饋比較型 A/D 轉(zhuǎn)換，雙 積分型 A/D 轉(zhuǎn)換和 V-F 變換型 A/D 轉(zhuǎn)換。

26A/D 電路組成、工作原理

A/D 電路由取樣、量化和編碼三部分組成，由于模擬信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)信 號(hào)而數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上是離散信號(hào)，因此 A/D 轉(zhuǎn)換的第一步就是要按照奈奎斯 特采樣定律對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣。又由于數(shù)字信號(hào)在數(shù)值上也是不連續(xù)的，也就 是說(shuō)數(shù)字信號(hào)的取值只有有限個(gè)數(shù)值，因此需要對(duì)采樣后的數(shù)據(jù)盡量量化，使其 量化到有效電平上，編碼就是對(duì)量化后的數(shù)值進(jìn)行多進(jìn)制到二進(jìn)制二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。

27為什么一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的倒相器中 P 管的寬長(zhǎng)比要比 N 管的寬長(zhǎng)比大？

和載流子有關(guān)， P 管是空穴導(dǎo)電，N 管電子導(dǎo)電，電子的遷移率大于空穴，同樣的電場(chǎng)下， N 管的電流大于 P 管，因此要增大 P 管的寬長(zhǎng)比，使之對(duì)稱， 這樣才能使得兩者上升時(shí)間下降時(shí)間相等、高低電平的噪聲容限一樣、充電和放電是時(shí)間相等

28鎖相環(huán)有哪幾部分組成 ?

鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路，簡(jiǎn)稱鎖相環(huán)（ PLL）鎖相環(huán)的特點(diǎn)是：利用外部輸入的參考信號(hào)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)的頻率和相位。因鎖相環(huán)可以實(shí)現(xiàn) 輸出信號(hào)頻率對(duì)輸入信號(hào)頻率的自動(dòng)跟蹤，所以鎖相環(huán)通常用于閉環(huán)跟蹤電路。 鎖相環(huán)在工作的過(guò)程中，當(dāng)輸出信號(hào)的頻率與輸入信號(hào)的頻率相等時(shí)，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住，這就是鎖相環(huán)名稱的由來(lái)鎖相環(huán)通常由鑒相器（ PD）、環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（ VCO）三部 分組成。鎖相環(huán)中的鑒相器又稱為相位比較器，它的作用是檢測(cè)輸入信號(hào)和輸出 信號(hào)的相位差，并將檢測(cè)出的相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，該信號(hào)經(jīng)低通濾 波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓，對(duì)振蕩器輸出信號(hào)的頻率實(shí)施控制。

29用邏輯門和 COMS 電路實(shí)現(xiàn) AB+CD

這里使用與非門實(shí)現(xiàn)：

(a)用邏輯門實(shí)現(xiàn)

(b)用CMOS電路組成的與非門

圖(a)給出了用與非門實(shí)現(xiàn) AB+CD，圖(b) 給出了用 CMOS 電路組成的與非門，將圖 (b)代入圖(a) 即可得到用 CMOS 電路實(shí)現(xiàn) AB+CD 的電路。

30用一個(gè)二選一 mux 和一個(gè) inv 實(shí)現(xiàn)異或

假設(shè)輸入信號(hào)為 A、B ，輸出信號(hào)為 Y=A’B+AB ’。則用一個(gè)二選一 mux和一個(gè) inv 實(shí)現(xiàn)異或的電路如下圖所示：

31給了 reg 的 Setup 和 Hold 時(shí)間，求中間組合邏輯的 Delay 范圍

假設(shè)時(shí)鐘周期為 Tclk ，reg 的 Setup 和 Hold 時(shí)間分別記為 Setup 和 Hold。 則有：

32如何解決亞穩(wěn)態(tài)

亞穩(wěn)態(tài)是指觸發(fā)器無(wú)法在某個(gè)規(guī)定時(shí)間段內(nèi)達(dá)到一個(gè)可確認(rèn)的狀態(tài)。當(dāng) 一個(gè)觸發(fā)器進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)時(shí)，既無(wú)法預(yù)測(cè)該單元的輸出電平，也無(wú)法預(yù)測(cè)何時(shí)輸出才能穩(wěn)定在某個(gè)正確的電平上。在亞穩(wěn)態(tài)期間，觸發(fā)器輸出一些中間級(jí)電平，或 者可能處于振蕩狀態(tài)，并且這種無(wú)用的輸出電平可以沿信號(hào)通道上的各個(gè)觸發(fā)器 級(jí)聯(lián)式傳播下去。解決方法主要有： (1)降低系統(tǒng)時(shí)鐘；(2)用反應(yīng)更快的 FF；(3) 引入同步機(jī)制，防止亞穩(wěn)態(tài)傳播； (4)改善時(shí)鐘質(zhì)量，用邊沿變化快速的時(shí)鐘信號(hào)； (5)使用工藝好、時(shí)鐘周期裕量大的器件

33集成電路前端設(shè)計(jì)流程，寫出相關(guān)的工具。

集成電路的前端設(shè)計(jì)主要是指設(shè)計(jì) IC 過(guò)程的邏輯設(shè)計(jì)、功能仿真，而后端設(shè)計(jì)則是指設(shè)計(jì) IC 過(guò)程中的版圖設(shè)計(jì)、制板流片。前端設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)邏輯實(shí)現(xiàn)，通常是使用 verilog/VHDL 之類語(yǔ)言，進(jìn)行行為級(jí)的描述。而后端設(shè)計(jì)，主要負(fù)責(zé)將前端的 設(shè)計(jì)變成真正的 schematic&layout，流片，量產(chǎn)。

集成電路前端設(shè)計(jì)流程可以分為以下幾個(gè)步驟： (1)設(shè)計(jì)說(shuō)明書；(2)行為級(jí) 描述及仿真；(3)RTL 級(jí)描述及仿真； (4)前端功能仿真。

硬件語(yǔ)言輸入工具有 SUMMIT，VISUALHDL ，MENTOR 和 RENIOR 等；圖形輸入工具有: Composer(cadence)， Viewlogic (viewdraw)等；

數(shù)字電路仿真工具有： Verolog：CADENCE 、Verolig-XL、 SYNOPSYS、VCS 、MENTOR、 Modle-sim

VHDL：CADENCE 、NC-vhdl、 SYNOPSYS、VSS 、MENTOR、 Modle-sim

模擬電路仿真工具： HSpice Pspice，

34是否接觸過(guò)自動(dòng)布局布線 ,請(qǐng)說(shuō)出一兩種工具軟件，自動(dòng)布局布線需要哪些基本元素

Protel99se ORcad Allegro Pads2007 powerpcb 焊盤 阻焊層 絲印層 互聯(lián)線 注意模擬和數(shù)字分區(qū)域放置 敏感元件應(yīng)盡量避免噪聲干擾 信號(hào)完整性 電源去耦

35描述你對(duì)集成電路工藝的認(rèn)識(shí)

集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。

（一）按功能結(jié)構(gòu)分類

模擬集成電路和數(shù)字集成電路

（二）按制作工藝分類

厚膜集成電路和薄膜集成電路。

（三）按集成度高低分類

小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路

（四）按導(dǎo)電類型不同分類

雙極型集成電路和單極型集成電路。

雙極型集成電路的制作工藝復(fù)雜，功耗較大，代表集成電路有 TTL、ECL 、HTL、 LST-TL、STTL 等類型

單極型集成電路的制作工藝簡(jiǎn)單，功耗也較低，易于制成大規(guī)模集成電路，代表集成電路有 CMOS、NMOS 、PMOS等類型

36列舉幾種集成電路典型工藝，工藝上常提到 0.25,0.18指的是什么

制造工藝：我們經(jīng)常說(shuō)的 0.18微米、0.13 微米制程，就是指制造工藝了。制造工藝直接關(guān)系到 cpu的電氣性能，而0.18微米、 0.13微米這個(gè)尺度就是指的是 cpu核心中線路的寬度,MOS管是指柵長(zhǎng)。

37請(qǐng)描述一下國(guó)內(nèi)的工藝現(xiàn)狀

38半導(dǎo)體工藝中，摻雜有哪幾種方式

39描述CMOS電路中閂鎖效應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程及最后的結(jié)果

Latch-up 閂鎖效應(yīng)，又稱寄生PNPN效應(yīng)或可控硅整流器 ( SCR, Silicon Controlled Rectifier )效應(yīng)。在整體硅的 CMOS管下，不同極性攙雜的區(qū)域間都會(huì)構(gòu)成 P-N結(jié)，而兩個(gè)靠近的反方向的 P-N結(jié)就構(gòu)成了一個(gè)雙極型的晶體三極管。因此 CMOS管的下面會(huì)構(gòu)成多個(gè)三極管，這些三極管自身就可能構(gòu)成一個(gè)電路。這就是 MOS管的寄生三極管效應(yīng)。如果電路偶爾中出現(xiàn)了能夠使三極管開通的條件，這個(gè)寄生的電路就會(huì)極大的影響正常電路的運(yùn)作，會(huì)使原本的 MOS電路承受比正常工作大得多的電流，可能使電路迅速的燒毀。 Latch-up狀態(tài)下器件在電源與地之間形成短路，造成大電流、 EOS（電過(guò)載）和器件損壞。

40解釋latch-up現(xiàn)象和 Antenna effect和其預(yù)防措施.

41什么叫窄溝效應(yīng)

當(dāng)JFET或 MESFET溝道較短，<1um的情況下，這樣的器件溝道內(nèi)電場(chǎng)很高，載流子民飽合速度通過(guò)溝道，因而器件的工作速度得以提高，載流子漂移速度，通常用分段來(lái)描述，認(rèn)為電場(chǎng)小于某一臨界電場(chǎng)時(shí)，漂移速度與近似與電場(chǎng)強(qiáng)成正比，遷移率是常數(shù)，當(dāng)電場(chǎng)高于臨界時(shí)，速度飽和是常數(shù)。所以在短溝道中，速度是飽和的，漏極電流方程也發(fā)生了變化，這種由有況下飽和電流不是由于溝道夾斷引起的而是由于速度飽和

42用波形表示 D 觸發(fā)器的功能

以電平觸發(fā)為例進(jìn)行說(shuō)明， D 觸發(fā)器的功能描述如下：當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為低電平 時(shí)，觸發(fā)器不工作，處于維持狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為高電平時(shí)， D 觸發(fā)器的功能為： 若 D=0，則觸發(fā)器次態(tài)為 0；若 D=1，則觸發(fā)器次態(tài)為 1。下圖以波形形式來(lái)描 述 D 觸發(fā)器的功能：

43用傳輸門和倒向器組成的邊沿 D 觸發(fā)器如下圖：

44畫狀態(tài)機(jī)，接受 1、2 、5 分錢的賣報(bào)機(jī)，每份報(bào)紙 5 分錢。

取投幣信號(hào)為輸入邏輯變量，投入一枚 5 分硬幣是用 A=1 表示，未投入時(shí)用 A=0 表示；投入一枚 2 分硬幣是用 B=1 表示，未投入時(shí)用 B=0 表示；投入 一枚 1 分硬幣是用 C=1 表示，未投入時(shí)用 C=0 表示。由于每次最多只能投入一 枚硬幣，因此除了 ABC=000、 ABC=001、 ABC=010 和 ABC=100 四種狀態(tài)為 合法狀態(tài)，其它四種狀態(tài)為非法狀態(tài)。假設(shè)投入 3 個(gè) 2 分硬幣或者投入 4 個(gè) 1 分硬幣和 1 個(gè) 2 分硬幣后，賣報(bào)機(jī)在給出報(bào)紙的同時(shí)會(huì)找會(huì) 1 個(gè) 1 分硬幣。這是 輸出變量有兩個(gè)，分別用 Y 和 Z 表示。給出報(bào)紙時(shí) Y=1，不給時(shí) Y=0 ；找回 1 個(gè) 1 分硬幣時(shí) Z=1 ，不找時(shí) Z=0。同時(shí)假定未投幣時(shí)賣報(bào)機(jī)的初始狀態(tài)為 S0， 從開始到當(dāng)前時(shí)刻共投入的硬幣面值為 1 分記為 S1 ，為 2 分時(shí)記為 S2，為 3 分 記為 S3，為 4 分時(shí)記為 S4。

由上面的分析可以畫出該狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如下表所示 (方便起見，這里 給出輸入變量為非法狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)換表 )

狀態(tài)圖如下所示

45用與非門等設(shè)計(jì)全加法器

設(shè)加數(shù)為 A 和 B ，低位進(jìn)位為 C，和為 Sum ，進(jìn)位位為 Cout，則用與非門 設(shè)計(jì)的全加器如下圖

如果非門也用與非門實(shí)現(xiàn)的話，只需將與非門的兩個(gè)輸入端連接，置換到非門即可

46RS232c 高電平脈沖對(duì)應(yīng)的 TTL 邏輯是？

首先解釋一下什么是正邏輯和負(fù)邏輯。正邏輯：用高電平表示邏輯 1，用低電平表示邏輯 0。負(fù)邏輯：用低電平表示邏輯 1，用高電平表示邏輯 0。在數(shù)字 系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)中，若采用 NPN 晶體管和 NMOS 管，電源電壓是正值，一般采 用正邏輯。若采用的是 PNP 管和 PMOS 管，電源電壓為負(fù)值，則采用負(fù)邏輯比 較方便。除非特別說(shuō)明，一般電路都是采用正邏輯

對(duì)于 RS232C 的數(shù)據(jù)線，邏輯 1(MARK)=-3V～ -15V ；邏輯 0(SPACE)=+3 ～＋15V，因此對(duì)應(yīng)的 TTL 邏輯為負(fù)邏輯。

47VCO 是什么，什么參數(shù) (壓控振蕩器) ?

VCO 即壓控振蕩器，在通信系統(tǒng)電路中，壓控振蕩器 (VCO)是其關(guān)鍵部件， 特別是在鎖相環(huán)電路、時(shí)鐘恢復(fù)電路和頻率綜合器等電路中。 VCO 的性能指標(biāo) 主要包括：頻率調(diào)諧范圍，輸出功率， (長(zhǎng)期及短期)頻率穩(wěn)定度，相位噪聲，頻 譜純度，電調(diào)速度，推頻系數(shù)，頻率牽引等。

48什么耐奎斯特定律，怎么由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)

49用 D 觸發(fā)器做個(gè) 4 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器

由于是 4 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因此只需兩個(gè) D 觸發(fā)器即可，記進(jìn)位輸出為 Cout， 時(shí)鐘信號(hào)為 CLK，則利用 D 觸發(fā)器和門電路組成的 4 進(jìn)制計(jì)數(shù)器如下圖：

50鎖存器、觸發(fā)器、寄存器三者的區(qū)別

觸發(fā)器：能夠存儲(chǔ)一位二值信號(hào)的基本單元電路統(tǒng)稱為“觸發(fā)器”。

鎖存器：一位觸發(fā)器只能傳送或存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)，而在實(shí)際工作中往往希望一次傳送或存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)。為此可把多個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端 CP 連接起來(lái)，用一個(gè)公共的控制信號(hào)來(lái)控制，而各個(gè)數(shù)據(jù)端口仍然是各處獨(dú)立地接收數(shù)據(jù)。這樣所構(gòu)成的能一次傳送或存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)的電路就稱為“鎖存器”。

寄存器：在實(shí)際的數(shù)字系統(tǒng)中，通常把能夠用來(lái)存儲(chǔ)一組二進(jìn)制代碼的同步時(shí)序邏輯電路稱為寄存器。由于觸發(fā)器內(nèi)有記憶功能，因此利用觸發(fā)器可以方便地構(gòu)成寄存器。由于一個(gè)觸發(fā)器能夠存儲(chǔ)一位二進(jìn)制碼，所以把 n 個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘端口連接起來(lái)就能構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ) n 位二進(jìn)制碼的寄存器。

區(qū)別：從寄存數(shù)據(jù)的角度來(lái)年，寄存器和鎖存器的功能是相同的，它們的區(qū)別在于寄存器是同步時(shí)鐘控制，而鎖存器是電位信號(hào)控制?？梢?，寄存器和鎖存器具有不同的應(yīng)用場(chǎng)合，取決于控制方式以及控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)之間的時(shí)間關(guān)系：若數(shù)據(jù)信號(hào)有效一定滯后于控制信號(hào)有效，則只能使用鎖存器；若數(shù)據(jù)信號(hào)

提前于控制信號(hào)到達(dá)并且要求同步操作，則可用寄存器來(lái)存放數(shù)據(jù)

51D 觸發(fā)器和 D 鎖存器的區(qū)別

D 觸發(fā)器是指由時(shí)鐘邊沿觸發(fā)的存儲(chǔ)器單元，鎖存器指一個(gè)由信號(hào)而不是時(shí) 鐘控制的電平敏感的設(shè)備。鎖存器通過(guò)鎖存信號(hào)控制，不鎖存數(shù)據(jù)時(shí)，輸出端的信號(hào)隨輸入信號(hào)變化，就像信號(hào)通過(guò)緩沖器一樣，一旦鎖存信號(hào)起鎖存作用，則數(shù)據(jù)被鎖住，輸入信號(hào)不起作用。

52有源濾波器和無(wú)源濾波器的原理及區(qū)別

濾波器是一種對(duì)信號(hào)的頻率具有選擇性的電路，其功能就是使特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而組織其它頻率信號(hào)通過(guò)。其原理就是當(dāng)不同頻率的信號(hào)通過(guò)該電路時(shí)，具有不同的幅度衰減，通帶內(nèi)的信號(hào)衰減很小，而阻帶內(nèi)的信號(hào)衰減很 大。

若濾波電路僅由無(wú)源元件 (電阻、電容、電感)組成，則稱為無(wú)源濾波器；若濾波電路不僅由無(wú)源元件，還有有源元件 (雙極型管、單極性管、集成運(yùn)放 )組成， 則稱為有源濾波器。其區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1) 有源濾波器是電子的，無(wú)源濾波器是機(jī)械的。

(2) 有源濾波器是檢測(cè)到某 一設(shè)定好的諧波次數(shù)后抵消它，無(wú)源濾波器是通過(guò)電抗器與電容器的配合形成某 次諧波通道吸收諧波。

(3) 采用無(wú)源濾波器因?yàn)橛须娙萜鞯脑?，所以可提高?率因素。采用有源濾波器只是消除諧波與功率因素?zé)o關(guān)。

(4) 有源濾波器造價(jià)是 無(wú)源濾波器的 3 倍以上，技術(shù)相對(duì)不太成熟，且維護(hù)成本高；無(wú)源濾波器造價(jià)相 對(duì)較低，技術(shù)較成熟，安裝后基本免維護(hù)。

(5) 有源濾波器用于小電流，無(wú)源濾 波器可用于大電流。

53IIR， FIR 濾波器的異同

IIR 是無(wú)限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器， FIR 是有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器。兩者的比較 如下：

(1) 在相同的技術(shù)指標(biāo)下，IIR 濾波器由于存在著輸出對(duì)輸入的反饋，所以可用比 FIR 濾波器較少的階數(shù)來(lái)滿足指標(biāo)的要求，所用的存儲(chǔ)單元少，運(yùn)算次數(shù)少， 較為經(jīng)濟(jì)

(2) FIR 濾波器可得到嚴(yán)格的線性相位，而 IIR 濾波器做不到這一點(diǎn)，IIR 濾 波器的選擇性越好，其相位的非線性越嚴(yán)重。因而，如果 IIR 濾波器要得到線性相位，又要滿足幅度濾波的技術(shù)要求，必須加全通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相位校正，這同樣會(huì) 大大增加濾波器的階數(shù)。

(3) FIR 濾波器主要采用非遞歸結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊o(wú)論是從理論上還是從實(shí)際的有限 精度的運(yùn)算中它都是穩(wěn)定的，有限精度運(yùn)算的誤差也越小。 IIR 濾波器必須采用 遞歸結(jié)構(gòu)，極點(diǎn)必須在 z 平面單位圓內(nèi)才能穩(wěn)定，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，運(yùn)算中的四舍 五入處理有時(shí)會(huì)引起寄生振蕩。

(4) 對(duì)于 FIR 濾波器，由于沖激響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，因而可以用快速傅里葉變換算法，這樣運(yùn)算速度可以快得多。 IIR 濾波器則不能這樣運(yùn)算。

(5) 從設(shè)計(jì)上看，IIR 濾波器可以利用模擬濾波器設(shè)計(jì)的現(xiàn)成的閉合公式、數(shù)據(jù)和表格，因此計(jì)算工作量較小，對(duì)計(jì)算工具要求不高。 FIR 濾波器則一般沒(méi)有 現(xiàn)成的設(shè)計(jì)公式，一般 FIR 濾波器設(shè)計(jì)僅有計(jì)算機(jī)程序可資利用，因而要借助于 計(jì)算機(jī)。

(6) IIR 濾波器主要是設(shè)計(jì)規(guī)格化的、頻率特性為分段常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)低通、高通、帶通、帶阻、全通濾波器。 FIR 濾波器則要靈活得多。

54冒泡排序的原理

冒泡排序 (BubbleSort)的基本概念是：依次比較相鄰的兩個(gè)數(shù)，將小數(shù)放在前面，大數(shù)放在后面。即首先比較第 1 個(gè)和第 2 個(gè)數(shù)，將小數(shù)放前，大數(shù)放后。然 后比較第 2 個(gè)數(shù)和第 3 個(gè)數(shù)，將小數(shù)放前，大數(shù)放后，如此繼續(xù)，直至比較最后 兩個(gè)數(shù)，將小數(shù)放前，大數(shù)放后。重復(fù)以上過(guò)程，仍從第一對(duì)數(shù)開始比較 (因?yàn)?可能由于第 2 個(gè)數(shù)和第 3 個(gè)數(shù)的交換，使得第 1 個(gè)數(shù)不再小于第 2 個(gè)數(shù) )，將小 數(shù)放前，大數(shù)放后，一直比較到最大數(shù)前的一對(duì)相鄰數(shù)，將小數(shù)放前，大數(shù)放后， 第二趟結(jié)束，在倒數(shù)第二個(gè)數(shù)中得到一個(gè)新的最大數(shù)。如此下去，直至最終完成 排序。由于在排序過(guò)程中總是小數(shù)往前放，大數(shù)往后放，相當(dāng)于氣泡往上升，所以稱 作冒泡排序。

55操作系統(tǒng)的功能

操作系統(tǒng)是管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行，改善人機(jī)界面，提供各種服務(wù)，合理組織計(jì)算機(jī)工作流程和為用戶使用計(jì)算機(jī)提供良好運(yùn)行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟 件。資源管理是操作系統(tǒng)的一項(xiàng)主要任務(wù)，而控制程序執(zhí)行、擴(kuò)充機(jī)器功能、提 供各種服務(wù)、方便用戶使用、組織工作流程、改善人機(jī)界面等等都可以從資源管 理的角度去理解。下面從資源管理的觀點(diǎn)來(lái)看操作系統(tǒng)具有的幾個(gè)主要功能：

(1) 處理機(jī)管理：處理機(jī)管理的第一項(xiàng)工作是處理中斷事件。硬件只能發(fā)現(xiàn)中斷事件，捕捉它并產(chǎn)生中斷信號(hào)，但不能進(jìn)行處理，配置了操作系統(tǒng)，就能對(duì)中斷事件進(jìn) 行處理。處理機(jī)管理的第二項(xiàng)工作是處理器調(diào)度。處理器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中一種稀有和寶 貴的資源，應(yīng)該最大限度地提高處理器的利用率。

(2) 存儲(chǔ)管理：存儲(chǔ)管理的主要任務(wù)是管理存儲(chǔ)器資源，為多道程序運(yùn)行提供有力的支撐，便于用戶使用存儲(chǔ)資源，提高存儲(chǔ)空間的利用率。

(3) 設(shè)備管理：設(shè)備管理的主要任務(wù)是管理各類外圍設(shè)備，完成用戶提出的 I/O 請(qǐng)求，加快 I/O 信息的傳送速度，發(fā)揮 I/O 設(shè)備的并行性，提高 I/O 設(shè)備的 利用率，以及提供每種設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和中斷處理程序，用戶隱蔽硬件細(xì) 節(jié)，提供方便簡(jiǎn)單的設(shè)備使用方法。

(4) 文件管理：文件管理是針對(duì)系統(tǒng)中的信息資源的管理。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中， 通常把程序和數(shù)據(jù)以文件形式存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器 (又叫輔存儲(chǔ)器)上，供用戶使用， 這樣，外存儲(chǔ)器上保存了大量文件，對(duì)這些文件如不能采取良好的管理方式，就 會(huì)導(dǎo)致混亂或破壞，造成嚴(yán)重后果。為此，在操作系統(tǒng)中配置了文件管理，它的 主要任務(wù)是對(duì)用戶文件和系統(tǒng)文件進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)按名存??；實(shí)現(xiàn)文件的共 享、保護(hù)和保密，保證文件的安全性；并提供給用戶一整套能方便使用文件的操 作和命令。

(5) 網(wǎng)絡(luò)與通信管理

56IC 設(shè)計(jì)中同步復(fù)位與異步復(fù)位的區(qū)別

同步復(fù)位在時(shí)鐘沿才復(fù)位信號(hào)，完成復(fù)位動(dòng)作。異步復(fù)位不管時(shí)鐘，只 要復(fù)位信號(hào)滿足條件，就完成復(fù)位動(dòng)作。異步復(fù)位對(duì)復(fù)位信號(hào)要求比較高，不能 有毛刺，如果其與時(shí)鐘關(guān)系不確定，也可能出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)。

57Moore 與 Mealy 狀態(tài)機(jī)的特征

答： Moore 狀態(tài)機(jī)的輸出僅與當(dāng)前狀態(tài)值有關(guān) , 且只在時(shí)鐘邊沿到來(lái)時(shí)才會(huì) 有狀態(tài)變化. Mealy 狀態(tài)機(jī)的輸出不僅與當(dāng)前狀態(tài)值有關(guān) , 而且與當(dāng)前輸入值有 關(guān)。

58時(shí)鐘周期為 T，觸發(fā)器 D1 的建立時(shí)間最大為 T1max，最小為 T1min。組合邏 輯電路最大延遲為 T2max，最小為 T2min。問(wèn)，觸發(fā)器 D2 的建立時(shí)間 T3 和保 持時(shí)間 T4 應(yīng)滿足什么條件

首先說(shuō)下建立時(shí)間和保持時(shí)間的定義。

建立時(shí)間 (setup time)是指在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來(lái)以前，數(shù)據(jù)穩(wěn)定不 變的時(shí)間，如果建立時(shí)間不夠，數(shù)據(jù)將不能在這個(gè)時(shí)鐘上升沿被打入觸發(fā)器；保 持時(shí)間(hold time) 是指在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來(lái)以后，數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí) 間， 如果保持時(shí)間不夠，數(shù)據(jù)同樣不能被打入觸發(fā)器。

Tffpd ：觸發(fā)器的輸出響應(yīng)時(shí)間，也就是觸發(fā)器的輸出在 clk 時(shí)鐘上升沿到來(lái) 后多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化并且穩(wěn)定，也可以理解為觸發(fā)器的輸出延時(shí)。

Tcomb ：觸發(fā)器的輸出經(jīng)過(guò)組合邏輯所需要的時(shí)間，也就是題目中的組合邏輯 延遲。

Tsetup ：建立時(shí)間

Thold ：保持時(shí)間

Tclk ：時(shí)鐘周期

建立時(shí)間容限：相當(dāng)于保護(hù)時(shí)間，這里要求建立時(shí)間容限大于等于 0。

保持時(shí)間容限：保持時(shí)間容限也要求大于等于 0。

關(guān)于保持時(shí)間的理解就是，在觸發(fā)器 D2 的輸入信號(hào)還處在保持時(shí)間的時(shí)候，如果觸發(fā)器 D1 的輸出已經(jīng)通過(guò)組合邏輯到達(dá) D2 的輸入端的話，將會(huì)破壞 D2本來(lái)應(yīng)該保持的數(shù)據(jù)

59給出某個(gè)一般時(shí)序電路的圖，有 Tsetup、Tdelay、 Tck->q，還有 clock 的 delay， 寫出決定最大時(shí)鐘的因素，同時(shí)給出表達(dá)式

T+Tclkdealy>Tsetup+Tco+Tdelay ；

Thold>Tclkdelay+Tco+Tdelay ；

60說(shuō)說(shuō)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)時(shí)序模擬的優(yōu)缺點(diǎn)。

靜態(tài)時(shí)序分析是采用窮盡分析方法來(lái)提取出整個(gè)電路存在的所有時(shí)序路徑，計(jì)算信號(hào)在這些路徑上的傳播延時(shí)，檢查信號(hào)的建立和保持時(shí)間是否滿足時(shí) 序要求，通過(guò)對(duì)最大路徑延時(shí)和最小路徑延時(shí)的分析，找出違背時(shí)序約束的錯(cuò)誤。 它不需要輸入向量就能窮盡所有的路徑，且運(yùn)行速度很快、占用內(nèi)存較少，不僅 可以對(duì)芯片設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的時(shí)序功能檢查，而且還可利用時(shí)序分析的結(jié)果來(lái)優(yōu)化 設(shè)計(jì)，因此靜態(tài)時(shí)序分析已經(jīng)越來(lái)越多地被用到數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的驗(yàn)證中。 動(dòng)態(tài)時(shí)序模擬就是通常的仿真，因?yàn)椴豢赡墚a(chǎn)生完備的測(cè)試向量，覆蓋門級(jí)網(wǎng)表 中的每一條路徑。因此在動(dòng)態(tài)時(shí)序分析中，無(wú)法暴露一些路徑上可能存在的時(shí)序 問(wèn)題。

61畫出 CMOS 電路的晶體管級(jí)電路圖，實(shí)現(xiàn) Y=A*B+C(D+E)

此類題目都可以采用一種做法，首先將表達(dá)式全部用與非門和非門表示，然后將用 CMOS 電路實(shí)現(xiàn)的非門和與非門代入即可。非門既可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，也可 以用與非門實(shí)現(xiàn)(將兩輸入端接在一起即可 )

下圖 (a)和(b) 分別為用 CMOS 實(shí)現(xiàn)的非門和與非門

62利用 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn) F(x,y,z)=xz+yz’

63A、 B、C、 D、E 進(jìn)行投票，多數(shù)服從少數(shù)，輸出是 F(也就是如果 A、B 、C、D 、E 中 1 的個(gè)數(shù)比 0 多，那么 F 輸出為 1 ，否則 F 為 0) ，用與非門實(shí)現(xiàn)，輸入 數(shù)目沒(méi)有限制

記 A 贊成時(shí) A=1，反對(duì)時(shí) A=0 ；B 贊成時(shí) A=1，反對(duì)時(shí) B=0 ；C、 D、E 亦 是如此。由于共 5 人投票且少數(shù)服從多數(shù)，因此只要有三人投贊成票即可，其他人的投票結(jié)果并不需要考慮?；谝陨戏治?，下圖給出用與非門實(shí)現(xiàn)的電路：

64用邏輯門畫出 D 觸發(fā)器

65簡(jiǎn)述 latch 和 filp-flop 的異同

本題即問(wèn)鎖存器與觸發(fā)器的異同。

觸發(fā)器：能夠存儲(chǔ)一位二值信號(hào)的基本單元電路統(tǒng)稱為“觸發(fā)器”。

鎖存器：一位觸發(fā)器只能傳送或存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)，而在實(shí)際工作中往往希望一次傳送或存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)。為此可把多個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端 CP 連接起來(lái)，用一個(gè)公共的控制信號(hào)來(lái)控制，而各個(gè)數(shù)據(jù)端口仍然是各處獨(dú)立地接收數(shù)據(jù)。這樣所構(gòu)成的能一次傳送或存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)的電路就稱為“鎖存器”

66LATCH 和 DFF 的概念和區(qū)別

本題即問(wèn) D 鎖存器與 D 觸發(fā)器的概念與區(qū)別。

D 觸發(fā)器是指由時(shí)鐘邊沿觸 發(fā)的存儲(chǔ)器單元，鎖存器指一個(gè)由信號(hào)而不是時(shí)鐘控制的電平敏感的設(shè)備

鎖存器通過(guò)鎖存信號(hào)控制，不鎖存數(shù)據(jù)時(shí)，輸出端的信號(hào)隨輸入信號(hào)變化，就像信號(hào) 通過(guò)緩沖器一樣，一旦鎖存信號(hào)起鎖存作用，則數(shù)據(jù)被鎖住，輸入信號(hào)不起作用。

67latch 與 register 的區(qū)別，為什么現(xiàn)在多用 register。行為級(jí)描述中 latch 如何產(chǎn)生的

latch 是電平觸發(fā)，register 是邊沿觸發(fā)， register 在同一時(shí)鐘邊沿觸發(fā)下 動(dòng)作，符合同步電路的設(shè)計(jì)思想，而 latch 則屬于異步電路設(shè)計(jì)，往往會(huì)導(dǎo)致時(shí) 序分析困難，不適當(dāng)?shù)膽?yīng)用 latch 則會(huì)大量浪費(fèi)芯片資源。

68How many flip-flop circuits are needed to divide by 16 (Intel)

69用 filp-flop 和 logic-gate 設(shè)計(jì)一個(gè) 1 位加法器，輸入 carryin 和 current-stage ， 輸出 carryout 和 next-stage.

考設(shè)計(jì)具有輸入輸出緩沖功能的加法器，這樣理解的話，題目做起來(lái)很簡(jiǎn)單，只要將輸入和輸出各加一個(gè)觸發(fā)器 作為數(shù)據(jù)鎖存器即可，也就是需要 4 個(gè)觸發(fā)器。加法功能完全由門電路實(shí)現(xiàn)。

70實(shí)現(xiàn) N 位 Johnson Counter，N=5

首先給大家解釋下 Johnson Counter，Johnson Counter 即約翰遜計(jì)數(shù)器，又稱扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，是移位寄存器型計(jì)數(shù)器的一種。

由于環(huán)形計(jì)數(shù)器的電路狀態(tài)利用率較低，為了在不改變移位寄存器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的條件下提高環(huán)形計(jì)數(shù)器的電路狀態(tài)利用率，只能從改變反饋邏輯電路上想辦法。

事實(shí)上任何一種移位寄存器型計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)都可表示為如下圖所示的一般形式。其中反饋邏輯電路的函數(shù)表達(dá)式可寫成：

71Cache 的主要作用是什么，它與 Buffer 有何區(qū)別，DSP

Cache 即是高速緩沖存儲(chǔ)器，Cache 是一個(gè)高速小容量的臨時(shí)存儲(chǔ)器，可以用高速的靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)， 或者集成到 CPU 芯片內(nèi)部，存儲(chǔ) CPU 最經(jīng)常訪問(wèn)的指令或者操作數(shù)據(jù)

Buffer 與 Cache 操作的對(duì)象不一樣。 Buffer(緩沖) 是為了提高內(nèi)存和硬盤 (或 其他 I/0 設(shè)備 )之間的數(shù)據(jù)交換的速度而設(shè)計(jì)的。 Cache(緩存) 是為了提高 cpu 和內(nèi) 存之間的數(shù)據(jù)交換速度而設(shè)計(jì)，也就是平常見到的一級(jí)緩存、二級(jí)緩存、三級(jí)緩 存等。

嵌入式 DSP 處理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和 指令進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，使其適合于執(zhí)行 DSP 算法，編譯效率較高，指令執(zhí)行速 度也較高。在數(shù)字濾波、 FFT、譜分析等方面 DSP 算法正在大量進(jìn)入嵌入式領(lǐng)域， DSP 應(yīng)用正從在通用單片機(jī)中以普通指令實(shí)現(xiàn) DSP 功能，過(guò)渡到采用嵌入式 DSP 處理器。嵌入式 DSP 處理器有兩個(gè)發(fā)展來(lái)源，一是 DSP 處理器經(jīng)過(guò)單片化、EMC 改造、增加片上外設(shè)成為嵌入式 DSP 處理器，TI 的 TMS320C2000 /C5000 等屬 于此范疇；二是在通用單片機(jī)或 SOC 中增加 DSP 協(xié)處理器，例如 Intel 的 MCS-296 和 Infineon(Siemens)的 TriCore。

72DSP 和通用處理器在結(jié)構(gòu)上有什么不同

與通用處理器相比， DSP 屬于專用處理器，它是為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理 而專門設(shè)計(jì)的。在結(jié)構(gòu)上， DSP 一般采用哈佛結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)緩存和指令緩存相分開。 DSP 有專門的乘加指令，一次乘加只需一個(gè)指令周期即可完成、而通用處理 器中的乘法一般使用加法實(shí)現(xiàn)的，一次乘法需要消耗較多的指令周期。

74用你熟悉的設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì)一個(gè)可預(yù)置初值的 7 進(jìn)制循環(huán)計(jì)數(shù)器，15 進(jìn)制的呢

這里選擇用十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS161 實(shí)現(xiàn)，原理很簡(jiǎn)單：用 74LS161 實(shí)現(xiàn) N(N<16)進(jìn)制計(jì)數(shù)器，只需當(dāng)計(jì)數(shù)器從 0000 增加到 N-1 時(shí)讓 74LS161 清零即可。 對(duì)于 7 進(jìn)制，當(dāng)增加到 6(0110)時(shí)將計(jì)數(shù)器清零即可。下面簡(jiǎn)單介紹下 74LS161，下圖為 74LS161 的原理圖：

管腳說(shuō)明： A、B 、C、 D：數(shù)據(jù)輸入端 QA、 QB、QC 、QD：數(shù)據(jù)輸出端 RCO：進(jìn)位輸出端 CLRN：異步清零端，低電平有效 LDN：同步并行置入控制端，低電平有效

ENT、ENP ：計(jì)數(shù)控制端，高電平有效。

下圖為用 74LS161 設(shè)計(jì)的可預(yù)置初值的 7 進(jìn)制循環(huán)計(jì)數(shù)器， D3 D2 D1D0 為預(yù)置數(shù)輸入端。

如果想設(shè)計(jì) 15 進(jìn)制，只要在 QD QC QB QA=1110 時(shí)將 CLRN 置低即可。

74BLOCKING 和 NONBLOCKING 賦值的區(qū)別

非阻塞賦值：塊內(nèi)的賦值語(yǔ)句同時(shí)賦值，一般用在時(shí)序電路描述中；

阻塞賦值：完成該賦值語(yǔ)句后才能做下一句的操作，一般用在組合邏輯描述。

75PCI 總線的含義是什么， PCI 總線的主要特點(diǎn)是什么

PCI 的英文全稱為 Peripheral Component Interconnect。即外部設(shè)備互聯(lián)總線， 是于 1993 年推出的 PC 局部總線標(biāo)準(zhǔn)。PCI 總線可以分為 32 位總線和 64 位總線 兩種，一般 PC 機(jī)使用 32 位 PCI 總線，服務(wù)器和高級(jí)工作站都帶有 64 位 PCI 總 線。 PCI 總線的主要特點(diǎn)是傳輸速度高，目前可實(shí)現(xiàn) 66M 的工作頻率，在 64 位 總線寬度下可達(dá)到突發(fā)（ Burst）傳輸速率 264MB/s，是通常 ISA 總線的 300 倍， 可以滿足大吞吐量的外設(shè)的需求。

76Please draw schematic of a common SRAM cell with 6 transistors，point out which nodes can store data and which node is word line control

77有一個(gè) LDO 芯片將用于對(duì)手機(jī)供電，需要你對(duì)它進(jìn)行評(píng)估，你將如何設(shè)計(jì)你的測(cè)試項(xiàng)目

LDO 為低壓差線性穩(wěn)壓器，這里將其用于對(duì)手機(jī)供電。需要評(píng)估的指標(biāo)主要 有兩個(gè)：LDO 的供電電流和供電電壓、 LDO 的輸出電壓噪聲抑制比。由于手機(jī) 是電池供電，因此測(cè)試該 LDO 芯片是最好選用鋰電池給芯片供電。

供電電流與供電電壓的測(cè)試：選擇一臺(tái)具有存儲(chǔ)功能的示波器，在對(duì)應(yīng)測(cè)試 點(diǎn)測(cè)試芯片的輸出電壓和輸出電流 (可能需要用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè) )，觀察結(jié)果看起輸 出電壓與輸出電流是否滿足手機(jī)的正常工作要求。

輸出電壓噪聲抑制比：這個(gè)也許需要更精確的儀器去測(cè)了，我不是很懂，希 望大家指教。

芯片性能的測(cè)試需要長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，而且需要在不同環(huán)境下測(cè)試，如改變溫度、 濕度，或者在移動(dòng)條件下測(cè)試。此外，還要測(cè)試輸入電壓發(fā)生變化時(shí)輸出電壓和 輸出電流的變化。