硬件工程师笔试及面试问题

答：

把 D 触发器的输出端加非门接到 D 端即可，如下图所示：

(4) 什么是"线与"逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体要求?

答：

线与逻辑是在硬件上，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)。

(5) 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?

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。

(7) 你知道那些常用逻辑电平?TTL 与 COMS 电平可以直接互连吗?

答：

常用的电平标准：

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 。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。

(6) 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(数据接口、控制接口、锁存器/缓冲器)

典型输入设备与微机接口的逻辑示意图如下：

2、你所知道的可编程逻辑器件有哪些?

答：

ROM(只读存储器) FPGA(现场可编程门阵列)

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)，

CPLD(复杂可编程逻辑器件) EPLD(可擦除的可编程逻辑器件)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。

3、用 VHDL 或 VERILOG、ABLE 描述 8 位 D 触发器逻辑

4、请简述用 EDA 软件(如 PROTEL)进行设计(包括原理图和PCB图)到调试出样机的整个过程，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：(1)原理图设计 (2)PCB 设计 (3)投板

(4)元器件焊接(5)模块化调试 (6)整机调试。注意问题如下：

(1)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 0 欧电阻以方便调试时测试用;

注意适当加入 0 欧电阻、电感和磁珠以实现抗干扰和阻抗匹配;

(2)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;

(3)投板

说明自己需要的工艺以及对制板的要求;

(4)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;

(5)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;

(6)整机调试

如提高灵敏度等问题

5、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)

6、描述反馈电路的概念，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。

7、负反馈种类及其优点

电压并联反馈，电压串联反馈，电流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

8、放大电路的频率补偿的目的是什么，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

9、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。

10、名词解释：SRAM、SSRAM、SDRAM、压控振荡器 (VCO)

SRAM：静态 RAM;

DRAM：动态 RAM;

SSRAM：Synchronous Static Random Access Memory 同步静态随机访问存储器，它的一种类型的SRAM。

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：Synchronous DRAM 同步动态随机存储器。

11、名词解释：IRQ、BIOS、USB、VHDL

、SDR。

(1) IRQ：中断请求

(3) USB：USB，是英文 Universal Serial BUS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。

(4) VHDL：VHDL 的英文全写是：VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language.翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言。 统的结构、行为、功能和接口。

(5) SDR 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。

(2)BIOS：BIOS 是英文"Basic Input Output System"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。

12、单片机上电后没有运转，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 5V。

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

则多半是因为晶振没有起振。

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

13、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 I B 之间的关系。

输出特性通常是指在一定的基极电流 I B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