常见硬件工程师笔试题(标准答案)

CMOS电路临界值〔电源电压为＋5V〕

VOHmin=4.5VVOLmax=0.5V

VIHmin=3.5VVILmax=1.5V特性区别：CMOS是场效应管构成，TTL为双极晶体管构成；CMOS的逻辑电平范围比拟大〔3～15V〕，TTL只能在5V下工作；CMOS的上下电平之间相差比拟大、抗干扰性强，TTL那么相差小，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：。全双工，。即：－15v~－3v代表1＋3v~＋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起始位+8数据位〕花费的时间为79us。1s传输的数据量为1/0.000079*9=113924，可以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〕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，那么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一直处于隐性状态。当有节点传输报文时显性覆盖隐性，由于CAN0和1〕，1代表隐性，0代表显性。在传送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，而总线空闲的时候是一直处于隐性的。“显性〞具有“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=2.5V，L=2.5V，H-L=0V显示〔逻辑‘0’〕：H=3.5V，L=1.5V，H-L=2V共同点：CAN_BUS空闲状态为隐性状态，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〕的起始位‘0’。10、KNXBUS1、 概述：KNX是Konnex的缩写。1999年5月，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会，提出了KNX协议。该协议以EIB为根底，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层标准，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。2、 总线框架：A、 总线—区域总线(15条)—主干道(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总线协议遵循OSI模型协议标准，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那么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),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提供电源。6、 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，至少四根线； 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：可以输出高,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，只能输出低电平或者高阻态，必须加一个上拉电阻输出高电平。开漏输出可以将多个输出短接，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：稳定性好，负载响应快。输出纹波小，外围元器件少。缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大。负载不能太大，目前最大的LDO为5A〔但要保证5A的输出还有很多的限制条件〕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，具有高效率、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC转换器的外围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、本钱相对较高。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区别 数字电路只关心上下电平，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波动二、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 根本作用：限制电流和调节电压；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 根本作用：存储能量〔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。如果容抗用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 根本作用：存储能量〔以磁场方式〕和阻交通直〔抑制流过它的电流突然变化〕 电磁感应只有在外施电压或者电流随时间增大或减小的变化过程中才会产生。 重点：电感的能量存储特性可以被用在开关电源电路中，如图升压电路。当mos管翻开，电感存储能量，由二极管隔断的负载由电容存储能量供应。当MOS管关断时，存储在mos管的能量叠加到5V电源〔到达升压的效果〕。此时，电感给电容充电，同时供应负载电流。4、磁珠：RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路〔DDRSDRAM，RAMBUS等〕都需要在电源输入局部加磁珠，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超过50MHZ。磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。4、二极管：正向导通，反向截至；〔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0.7V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0.2V左右，阈值电压小，常用于RF肖特基二极管：压降是0.4V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因素：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、