1、精選文檔硬件工程師筆試題一、電路分析：1、競爭與冒險在組合規律中，在輸入端的不同通道數字信號中經過了不同的延時，導致到達該門的時間不全都叫競爭。因此在輸出端可能產生短時脈沖（尖峰脈沖）的現象叫冒險。常用的消退競爭冒險的方法有：輸入端加濾波電容、選通脈沖、修改規律設計等。2、同步與異步同步規律是時鐘之間有固定的因果關系。異步規律是各時鐘之間沒有固定的因果關系。同步電路：存儲電路中全部觸發器的時鐘輸入端都接同一個時鐘脈沖源，因而全部觸發器的狀態的變化都與所加的時鐘脈沖信號同步。 異步電路：電路沒有統一的時鐘，有些觸發器的時鐘輸入端與時鐘脈沖源相連，只有這些觸發器的狀態變化與時鐘脈沖同步，而其它的觸

2、發器的狀態變化不與時鐘脈沖同步。異步電路不使用時鐘脈沖做同步，其子系統是使用特殊的“開頭”和“完成”信號使之同步同步就是雙方有一個共同的時鐘，當發送時，接收方同時預備接收。異步雙方不需要共同的時鐘，也就是接收方不知道發送方什么時候發送，所以在發送的信息中就要有提示接收方開頭接收的信息，如開頭位，結束時有停止位3、仿真軟件：Proteus4、Setup 和Hold timeSetup/hold time 是測試芯片對輸入信號和時鐘信號之間的時間要求。建立時間是指觸發器的時鐘信號上升沿到來以前，數據穩定不變的時間。輸入信號應提前時鐘上升沿（如上升沿有效）T時間到達芯片，這個T就是建立時間-Setu

3、p time.如不滿足setup time,這個數據就不能被這一時鐘打入觸發器，只有在下一個時鐘上升沿，數據才能被打入觸發器。保持時間是指觸發器的時鐘信號上升沿到來以后，數據穩定不變的時間。假如hold time不夠，數據同樣不能被打入觸發器。5、IC設計中同步復位與異步復位的區分 同步復位在時鐘沿采集復位信號，完成復位動作。異步復位不管時鐘，只要復位信號滿足條件，就完成復位動作。 異步復位對復位信號要求比較高，不能有毛刺，假如其與時鐘關系不確定，也可能消滅亞穩態。6、常用的電平標準TTL： transistor-transistorlogicgate晶體管晶體管規律門CMOS：Complem

4、entary Metal Oxide Semiconductor互補金屬氧化物半導體LVTTL(Low Voltage TTL)、LVCMOS(Low Voltage CMOS)：3.3V、2.5VRS232、RS4857、TTL電平與CMOS電平TTL電平和CMOS電平標準TTL電平： 5V供電輸出 L： <0.4V ； H：>2.4V 1 輸入 L： <0.8V ； H：>2.0V0CMOS電平：（一般是12V供電）輸出 L： <0.1*Vcc ； H：>0.9*Vcc 輸入 L： <0.3*Vcc ； H：>0.7*Vcc.CMOS電路臨界

5、值（電源電壓為5V）VOHmin =4.5V VOLmax =0.5VVIHmin =3.5V VILmax =1.5V特性區分：CMOS是場效應管構成，TTL為雙極晶體管構成；CMOS的規律電平范圍比較大（315V），TTL只能在5V下工作；CMOS的凹凸電平之間相差比較大、抗干擾性強，TTL則相差小，抗干擾力量差；CMOS功耗很小，TTL功耗較大（15mA/門）；CMOS的工作頻率較TTL略低，但是高速CMOS速度與TTL差不多相當。8、RS232、RS485RS232：接受三線制傳輸分別為TXDRXDGND，其中TXD為發送信號，RXD為接收信號。全雙工，在RS232中任何一條信號線的電

6、壓均為負規律關系。即：15v 3v 代表1 3v 15v 代表0RS485：接受差分傳輸（平衡傳輸）的方式，半雙工，一般有兩個引腳 A、B。AB間的電勢差U為UA-UB:不帶終端電阻AB電勢差：2 6v 規律1；2 6v 規律0；帶終端電阻 AB電勢差： 大于 200mv 規律1；小于 200mv 規律0； 留意：AB之間的電壓差不小于200mv。波特率計算：如圖，傳輸9bit（1起始位+8數據位）花費的時間為79us。1s傳輸的數據量為1/0.000079*9 = 113924，可以推想波特設置的波特率為115200。RS485的波特率計算同理。（二進制系統中，波特率等于比特率）終端電阻其目

7、的就是消耗通信電纜中的信號反射，其緣由有兩個：阻抗不連續喝阻抗不匹配。9、CAN BUS要點（顯性與隱性電平）：顯性位即無論總線上各節點想將總線驅動成什么樣的電平，只要有一個節點驅動為顯性位，則總線表現為顯性位的電平；隱性位正好相反，只有各節點都不將總線驅動成顯性位的電平，總線才表現為隱性位對應的電平。顯性位電平為Vh-Vl=2V，規律上為“0”；隱性位電平為Vh-Vl=0V，規律上為“1”。 CAN總線在沒有節點傳輸報文時是始終處于隱性狀態。當有節點傳輸報文時顯性掩蓋隱性，由于CAN總線是一種串行總線，也就是說報文是一位一位的傳輸的，而且是數字信號（0和1），1代表隱性，0代表顯性。在傳送報

8、文的過程中是顯隱交替的，就像二進制數字0101001等，這樣就能把信息發送出去，而總線空閑的時候是始終處于隱性的。“顯性”具有“優先”的意味，總線上執行規律上的線“與”時，只要有一個單元輸出顯性電平，總線上即為顯性電平；只有全部的單元都輸出隱性電平，總線上才為隱性電平。（顯性電平比隱性電平更強）隱性（規律1）： H=2.5V，L=2.5V，H-L=0V顯示（規律0）： H=3.5V，L=1.5V，H-L=2V共同點：CAN_BUS空閑狀態為隱性狀態，相當于串口通信（232/485）的停止位1；當預備發送數據時，CAN_BUS的狀態由隱性變成顯性，相當于串口通信（232/485）的起始位0。10

9、、KNX BUS1、概述：KNX是Konnex的縮寫。1999年5月，歐洲三大總線協議EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex協會，提出了KNX協議。該協議以EIB為基礎，兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規范，并吸取了BatiBus和EHSA中配置模式等優點，供應了家庭、樓宇自動化的完整解決方案。2、總線框架：A、總線區域總線(15條)主干道(15條)總線設備(64個) B、15*15*64=14400個設備C、三種結構：線形、樹形、和星形D、KNX總線協議遵循OSI模型協議規范，并進行了合理的簡化。由物理層、數據鏈接層、網絡層、傳輸層和應用層組成，會話層和表示層的功能則并

10、入應用層與傳輸層3、配置模式：A、S-Mode (system系統模式)B、E-Mode (Essential簡潔模式)4、全部的總線設備連接到 KNX 介質上 ( 這些介質包括雙絞線、射頻、電力線或 IP/Ethernet), 它們可以進行信息交換。總線設備可以是傳感器也可以是執行器，全部這些功能通過一個統一的系統就可以進行把握、監視和發送信號，不需要額外的把握中心。5、KNX電纜由一對雙絞線組成，其中一條雙絞線用于數據傳輸(紅色為CE+ 黑色為CE-)，另一條雙絞線給電子器件供應電源。6、全部的信號在總線上都是以串行異步傳輸（廣播）的形式進行傳播，也就是說在任何時候，全部的總線設備總是同時

11、接收到總線上的信息，只要總線上不再傳輸信息時，總線設備即可獨立打算將報文發送到總線上。11、SPI是串行外設接口（Serial Peripheral Interface）是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，至少四根線；SDI（數據輸入）、SDO（數據輸出）、SCLK（時鐘）、CS（使能）。12、以太網13、推挽電路和開漏輸出推挽輸出：可以輸出高,低電平,連接數字器件；推挽結構一般是指兩個三極管的B極和E極接在一起，總是一個三極管導通時另一個三極管截止。開漏輸出：輸出端相當于一個NPN三極管，集電極懸空，只能輸出低電平或者高阻態，必需加一個上拉電阻輸出高電平。開漏輸出可以將多個輸出短接，共用一

12、個上拉，此時這些開漏輸出的驅動PIN_A、PIN_B、PIN_C“與”的關系。14、DC-DC電源和LDO電源LDO：low dropout voltage regulator 低壓差線性穩壓器，故名思意，為線性的穩壓器，僅能使用在降壓應用中。也就是輸出電壓必需小于輸入電壓。優點：穩定性好，負載響應快。輸出紋波小，外圍元器件少。缺點：效率低，輸入輸出的電壓差不能太大。負載不能太大，目前最大的LDO為5A（但要保證5A的輸出還有很多的限制條件） DC/DC：直流電壓轉直流電壓。嚴格來講，LDO也是DC/DC的一種，但目前DC/DC多指開關電源。 包括boost（升壓）、buck（降壓）、Boos

13、t/buck（升/降壓）和反相結構，具有高效率、高輸出電流、低靜態電流等特點，隨著集成度的提高，很多新型DC-DC轉換器的外圍電路僅需電感和濾波電容；但該類電源把握器的輸出紋波和開關噪聲較大、成本相對較高。優點：效率高，輸入電壓范圍較寬。 缺點：負載響應比LDO差，輸出紋波比LDO大。15、基爾霍夫定律電壓定律(回路定律)：電路中沿任何一個回路的全部電壓的代數和為0；電流定律(節點定律)：流入一個節點的全部電流之和等于流出該節點的全部電流之和。16、數字電路和模擬電路區分數字電路只關懷凹凸電平，模擬電路是連續變化的模擬量，表現形式為電壓和電流的連續波動二、常用的元器件：1、電阻resistan

14、ce：固定電阻（色環電阻/貼片電阻）、熱敏電阻、光敏電阻、數字可調電阻基本作用：限制電流和調整電壓；2、電容capacitance：陶瓷電容、鋁電解電容、薄膜電容、紙介電容、云母電容基本作用：存儲能量（以電場方式）和隔直通交（濾波/旁路）；容抗和電容成反比，和頻率也成反比。假如容抗用Xc表示，電容用C表示，頻率用f表示，那么Xc1(2fC)3、電感inductance：磁芯電感、空心電感、可調電感、阻流電感基本作用：存儲能量（以磁場方式）和阻交通直（抑制流過它的電流突然變化）電磁感應只有在外施電壓或者電流隨時間增大或減小的變化過程中才會產生。重點：電感的能量存儲特性可以被用在開關電源電路中，如

15、圖升壓電路。當mos管打開，電感存儲能量，由二極管隔斷的負載由電容存儲能量供應。當MOS管關斷時，存儲在mos管的能量疊加到5V電源（達到升壓的效果）。此時，電感給電容充電，同時供應負載電流。4、磁珠：用于抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸取靜電脈沖的力量。磁珠是用來吸取超高頻信號，像一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應用頻率范圍很少超過50MHZ。 磁珠有很高的電阻率和磁導率，等效于電阻和電感串聯，但電阻值和電感值都隨頻率變化。4、二極

16、管：正向導通，反向截至；（PN結二極管、肖特基二極管、穩壓(齊納)二極管、發光二極管、變容二極管）硅管：壓降是0.7V左右，耐壓高但開關速度慢，常用低頻整流和開關；鍺管：壓降是0.2V左右，閾值電壓小，常用于RF信號檢測和低電壓電平電路；肖特基二極管：壓降是0.4V左右，耐壓低但開關速度快，常用高頻整流和開關。二極管選項考慮五大因素：反向峰值電壓/最大整流電流/響應速度/反向漏電流/最大正向壓降。5、三極管（晶體管）：NPN，PNP三極管；用于開關和放大電路術語：截止區、放大區、飽和區、偏置和靜態工作點Q。放大區電流增益：Ic=B*Ib，B是電流增益，典型值10-500，Ic最大為80-600mA。只有工作在放大區，即對于流過晶體管的電流和加在晶體管電壓大小都有限制的，才存在電流增益。當Ib過大或過小，放大系數B都會變小。只有Ib為常量，即靜態工作點才由有最大的電流增益。放大區：Ie=Ic+Ib=(B+1)Ib達林頓管：把兩個三極管連在一起，工作電流更大，放大倍數B更大（2B）等效晶體管電路。6、MOS管（場效應管）：結型場效應管、金屬氧化物晶體管（耗盡型和增加型）、單結場效應管。除了增加型導通方向跟晶體管全都，其他均相反。常用是增加型。一般晶體管是電流把握元件，通過把