常见硬件工程师笔试题标准

常有硬件工程师笔试题标准答案常有硬件工程师笔试题标准答案常有硬件工程师笔试题标准答案硬件工程师笔试题一、电路解析：1、竞争与冒险在组合逻辑中，在输入端的不同样通道数字信号中经过了不同样的延时，以致到达该门的时间不一致叫竞争。所以在输出端可能产生短时脉冲（尖峰脉冲）的现象叫冒险。常用的除掉竞争冒险的方法有：输入端加滤波电容、选通脉冲、更正逻辑设计等。2、同步与异步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。同步电路：储藏电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，所以所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。异步电路：电路没有一致的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，只有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。异步电路不使用时钟脉冲做同步，其子系统是使用特其他“开始”和“完成”信号使之同步同步就是双方有一个共同的时钟，当发送时，接收方同时准备接收。异步双方不需要共同的时钟，也就是接收方不知道发送方什么时候发送，所以在发送的信息中就要有提示接收方开始接收的信息，如开始位，结束时有停止位3、仿真软件：Proteus4、Setup和HoldtimeSetup/holdtime是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。成马上间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据牢固不变的时间。输入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就是成马上间-Setuptime.如不满足setuptime,这个数据就不能够被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿，数据才能被打入触发器。保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来今后，数据牢固不变的时间。若是holdtime不够，数据同样不能够被打入触发器。5、IC设计中同步复位与异步复位的差异同步复位在时钟沿采集复位信号，完成复位动作。异步复位无论时钟，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，不能够有毛刺，若是其与时钟关系不确定，也可能出现亚稳态。6、常用的电平标准TTL：transistor-transistor?logic?gate

晶体管－晶体管逻辑门CMOS：ComplementaryMetalOxideSemiconductor互补金属氧化物半导体LVTTL(LowVoltageTTL)、LVCMOS(LowVoltageCMOS)：、RS232、RS4857、TTL电平与CMOS电平TTL电平和CMOS电平标准TTL电平：5V供电输出L：<；H：>1输入L：<；H：>0CMOS电平：（一般是12V供电）输出L：<*Vcc；H：>*Vcc输入L：<*Vcc；H：>*Vcc.CMOS电路临界值（电压为＋5V）VOHmin=VOLmax=VIHmin=VILmax=特点差异：CMOS是场效应管组成，TTL为双极晶体管组成；CMOS的逻辑电平范围比较大（3～15V），TTL只幸亏5V下工作；CMOS的高低电平之间相差比较大、抗搅乱性强，TTL则相差小，抗干扰能力差；CMOS功耗很小，TTL功耗较大（1～5mA/门）；CMOS的工作频率较TTL略低，但是高速CMOS速度与TTL差不多相当。8、RS232、RS485RS232：采用三线制传输分别为TXD\RXD\GND，其中TXD为发送信号，RXD为接收信号。全双工，在RS232中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：15v~－3v代表13v~＋15v代表0RS485：采用差分传输（平衡传输）的方式，半双工，一般有两个引脚A、B。AB间的电势差U为UA-UB:不带终端电阻AB电势差：＋2～＋6v逻辑‘1’；－2～－6v逻辑‘0’；带终端电阻AB电势差：大于＋200mv逻辑‘1’；小于－200mv逻辑‘0’；注意：AB之间的电压差不小于200mv。波特率计算：如图，传输9bit（1初步位+8数据位）开销的时间为79us。1s传输的数据量为1/*9=113924，能够推测波特设置的波特率为115200。RS485的波特率计算同理。（二进制系统中，波特率等于比特率）终端电阻其目的就是耗资通信电缆中的信号反射，其原因有两个：阻抗不连续喝阻抗不匹配。9、CANBUS要点（显性与隐性电平）：显性位即无论总线上各节点想将总线驱动成什么样的电平，只要有一个节点驱动为显性位，则总线表现为显性位的电平；隐性位正好相反，只有各节点都不将总线驱动成显性位的电平，总线才表现为隐性位对应的电平。显性位电平为Vh-Vl=2V，逻辑上为“0”；隐性位电平为Vh-Vl=0V，逻辑上为“1”。CAN总线在没有节点传输报文时是素来处于隐性状态。当有节点传输报文时显性覆盖隐性，由于CAN总线是一种串行总线，也就是说报文是一位一位的传输的，而且是数字信号（0和1），1代表隐性，代表显性。在传达报文的过程中是显隐交替的，就像二进制数字0101001等，这样就能把信息发送出去，而总线悠闲的时候是素来处于隐性的。“显性”拥有“优先”的意味，总线上执行逻辑上的线“与”时，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平；只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。（显性电平比隐性电平更强）隐性（逻辑‘1’）：H=，L=，H-L=0V显示（逻辑‘0’）：H=，L=，H-L=2V共同点：CAN_BUS悠闲状态为隐性状态，相当于串口通信（232/485）的停止位‘1’；当准备发送数据时，CAN_BUS的状态由隐性变成显性，相当于串口通信（232/485）的初步位‘0’。10、KNXBUS1、归纳：KNX是Konnex的缩写。1999年5月，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并建立了Konnex协会，提出了KNX协议。该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸取了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，供给了家庭、楼宇自动化的完满解决方案。2、总线框架：A、总线—地域总线(15条)—骨干道(15条)—总线设备(64个)B、15*15*64=14400个设备C、三种结构：线形、树形、和星形D、KNX总线协议依据OSI模型协议规范，并进行了合理的简化。由物理层、数据链接层、网络层、传输层和应用层组成，会话层和表示层的功能则并入应用层与传输层3、配置模式：A、S-Mode(system系统模式)B、E-Mode(Essential简单模式)4、所有的总线设备连接到KNX介质上(这些介质包括双绞线、射频、电力线或IP/Ethernet),它们能够进行信息交换。总线设备能够是传感器也能够是执行器，所有这些功能经过一个一致的系统就能够进行控制、监察和发送信号，不需要额外的控制中心。5、KNX电缆由一对双绞线组成，其中一条双绞线用于数据传输(红色为CE+黑色为CE-)，另一条双绞线给电子器件供给电源。6、所有的信号在总线上都是以串行异步传输（广播）的形式进行流传，也就是说在任何时候，所有的总线设备总是同时接收到总线上的信息，只要总线上不再传输信息时，总线设备即可独立决定将报文发送到总线上。11、SPI是串行外设接口（SerialPeripheralInterface）是一种高速的，全双工，同步的通信总线，最少四根线；SDI（数据输入）、SDO（数据输出）、SCLK（时钟）、CS（使能）。12、以太网13、推挽电路和开漏输出推挽输出：能够输出高,低电平,连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管的B极和E极接在一起，总是一个三极管导通时另一个三极管截止。开漏输出：输出端相当于一个NPN三极管，集电极悬空，只能输出低电平也许高阻态，必定加一个上拉电阻输出高电平。开漏输出能够将多个输出短接，共用一个上拉，此时这些开漏输出的驱动PIN_A、PIN_B、PIN_C“与”的关系。14、DC-DC电源和LDO电源LDO：lowdropoutvoltageregulator低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中。也就是输出电压必需小于输入电压。优点：牢固性好，负载响应快。输出纹波小，外面元器件少。缺点：效率低，输入输出的电压差不能够太大。负载不能够太大，目前最大的LDO为5A（但要保证5A的输出还有好多的限制条件）DC/DC：直流电压转直流电压。严格来讲，LDO也是DC/DC的一种，但目前DC/DC多指开关电源。包括boost（升压）、buck（降压）、Boost/buck（升/降压）和反相结构，拥有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，好多新式DC-DC变换器的外面电路仅需电感和滤波电容；但该类电源控制器的输出纹波和开关噪声较大、成实情对较高。优点：效率高，输入电压范围较宽。缺点：负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。15、基尔霍夫定律电压定律(回路定律)：电路中沿任何一个回路的所有电压的代数和为0；电流定律(节点定律)：流入一个节点的所有电流之和等于流出该节点的所有电流之和。16、数字电路和模拟电路差异数字电路只关心高低电平，模拟电路是连续变化的模拟量，表现形式为电压和电流的连续颠簸二、常用的元器件：1、电阻resistance：固定电阻（色环电阻/贴片电阻）、热敏电阻、光敏电阻、数字可调电阻基本作用：限制电流和调治电压；2、电容capacitance：陶瓷电容、铝电解电容、薄膜电容、纸介电容、云母电容基本作用：储藏能量（以电场方式）和隔直通交（滤波/旁路）；容抗和电容成反比，和频率也成反比。若是容抗用Xc表示，电容用C表示，频率用f表示，那么Xc＝1／(2πfC)3、电感inductance：磁芯电感、空心电感、可调电感、阻流电感基本作用：储藏能量（以磁场方式）和阻交通直（控制流过它的电流突然变化）电磁感觉只有在外施电压也许电流随时间增大或减小的变化过程中才会产生。要点：电感的能量储藏特点能够被用在开关电源电路中，如图升压电路。当mos管打开，电感储藏能量，由二极管间隔的负载由电容储藏能量供给。当MOS管关断时，储藏在mos管的能量叠加到5V电源（达到升压的收效）。此时，电感给电容充电，同时供给负载电流。4、磁珠：用于控制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰搅乱，还具有吸取静电脉冲的能力。磁珠是用来吸取超高频信号，像一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频储藏器电路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少高出50MHZ。磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串通，但电阻值和电感值都随频率变化。4、二极管：正导游通，反向截止；（PN结二极管、肖特基二极管、稳压(齐纳)二极管、发光二极管、变容二极管）硅管：压降是左右，耐压高但开关速度慢，常用低频整流和开关；锗管：压降是左右，阈值电压小，常用于RF信号检测和低电压电平电路；肖特基二极管：压降是左右，耐压低但开关速度快，常用高频整流和开关。二极管选项考虑五大体素：反向峰值电压/最大整流电流/响应速度/反向漏电流/最大正向压降。5、三极管（晶体管）：NPN，PNP三极管；用于开关和放大电路术语：截止区、放大区、饱和区、偏置和静态工作点Q。放大区电流增益：Ic=B*Ib，B是电流增益，典型值10-500，Ic最大为80-600mA。只有工作在放大区，即对于流过晶体管的电流和加在晶体管电压大小都有限制的，才存在电流增益。当Ib过大或过小，放大系数B都会变小。只有Ib为常量，即静态工作点才由有最大的电流增益。放大区：Ie=Ic+Ib=(B+1)Ib达林顿管：把两个三极管连在一起，工作电流更大，放大倍数B更大（2B）等效晶体管电路。6、MOS管（场效应管）：结型场效应管、金属氧化物晶体管（耗尽型和增强型）、单结场效应管。除了增强型导通方向跟晶体管一致，其他均相反。常用是增强型。一般晶体管是电流控制元件，经过控制基极电流