常有硬件工程師筆試題標(biāo)準(zhǔn)答案常有硬件工程師筆試題標(biāo)準(zhǔn)答案常有硬件工程師筆試題標(biāo)準(zhǔn)答案硬件工程師筆試題一、電路解析：1、競爭與冒險(xiǎn)在組合邏輯中，在輸入端的不同樣通道數(shù)字信號中經(jīng)過了不同樣的延時，以致到達(dá)該門的時間不一致叫競爭。所以在輸出端可能產(chǎn)生短時脈沖（尖峰脈沖）的現(xiàn)象叫冒險(xiǎn)。常用的除掉競爭冒險(xiǎn)的方法有：輸入端加濾波電容、選通脈沖、更正邏輯設(shè)計(jì)等。2、同步與異步同步邏輯是時鐘之間有固定的因果關(guān)系。異步邏輯是各時鐘之間沒有固定的因果關(guān)系。同步電路：儲藏電路中所有觸發(fā)器的時鐘輸入端都接同一個時鐘脈沖源，所以所有觸發(fā)器的狀態(tài)的變化都與所加的時鐘脈沖信號同步。異步電路：電路沒有一致的時鐘，有些觸發(fā)器的時鐘輸入端與時鐘脈沖源相連，只有這些觸發(fā)器的狀態(tài)變化與時鐘脈沖同步，而其他的觸發(fā)器的狀態(tài)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(tǒng)是使用特其他“開始”和“完成”信號使之同步同步就是雙方有一個共同的時鐘，當(dāng)發(fā)送時，接收方同時準(zhǔn)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(fā)送方什么時候發(fā)送，所以在發(fā)送的信息中就要有提示接收方開始接收的信息，如開始位，結(jié)束時有停止位3、仿真軟件：Proteus4、Setup和HoldtimeSetup/holdtime是測試芯片對輸入信號和時鐘信號之間的時間要求。成馬上間是指觸發(fā)器的時鐘信號上升沿到來以前，數(shù)據(jù)牢固不變的時間。輸入信號應(yīng)提前時鐘上升沿（如上升沿有效）T時間到達(dá)芯片，這個T就是成馬上間-Setuptime.如不滿足setuptime,這個數(shù)據(jù)就不能夠被這一時鐘打入觸發(fā)器，只有在下一個時鐘上升沿，數(shù)據(jù)才能被打入觸發(fā)器。保持時間是指觸發(fā)器的時鐘信號上升沿到來今后，數(shù)據(jù)牢固不變的時間。若是holdtime不夠，數(shù)據(jù)同樣不能夠被打入觸發(fā)器。5、IC設(shè)計(jì)中同步復(fù)位與異步復(fù)位的差異同步復(fù)位在時鐘沿采集復(fù)位信號，完成復(fù)位動作。異步復(fù)位無論時鐘，只要復(fù)位信號滿足條件，就完成復(fù)位動作。異步復(fù)位對復(fù)位信號要求比較高，不能夠有毛刺，若是其與時鐘關(guān)系不確定，也可能出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)。6、常用的電平標(biāo)準(zhǔn)TTL：transistor-transistor?logic?gate

晶體管－晶體管邏輯門CMOS：ComplementaryMetalOxideSemiconductor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體LVTTL(LowVoltageTTL)、LVCMOS(LowVoltageCMOS)：、RS232、RS4857、TTL電平與CMOS電平TTL電平和CMOS電平標(biāo)準(zhǔn)TTL電平：5V供電輸出L：<；H：>1輸入L：<；H：>0CMOS電平：（一般是12V供電）輸出L：<*Vcc；H：>*Vcc輸入L：<*Vcc；H：>*Vcc.CMOS電路臨界值（電壓為＋5V）VOHmin=VOLmax=VIHmin=VILmax=特點(diǎn)差異：CMOS是場效應(yīng)管組成，TTL為雙極晶體管組成；CMOS的邏輯電平范圍比較大（3～15V），TTL只幸虧5V下工作；CMOS的高低電平之間相差比較大、抗攪亂性強(qiáng)，TTL則相差小，抗干擾能力差；CMOS功耗很小，TTL功耗較大（1～5mA/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(dāng)。8、RS232、RS485RS232：采用三線制傳輸分別為TXD\RXD\GND，其中TXD為發(fā)送信號，RXD為接收信號。全雙工，在RS232中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：15v~－3v代表13v~＋15v代表0RS485：采用差分傳輸（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邏輯‘1’；－2～－6v邏輯‘0’；帶終端電阻AB電勢差：大于＋200mv邏輯‘1’；小于－200mv邏輯‘0’；注意：AB之間的電壓差不小于200mv。波特率計(jì)算：如圖，傳輸9bit（1初步位+8數(shù)據(jù)位）開銷的時間為79us。1s傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量為1/*9=113924，能夠推測波特設(shè)置的波特率為115200。RS485的波特率計(jì)算同理。（二進(jìn)制系統(tǒng)中，波特率等于比特率）終端電阻其目的就是耗資通信電纜中的信號反射，其原因有兩個：阻抗不連續(xù)喝阻抗不匹配。9、CANBUS要點(diǎn)（顯性與隱性電平）：顯性位即無論總線上各節(jié)點(diǎn)想將總線驅(qū)動成什么樣的電平，只要有一個節(jié)點(diǎn)驅(qū)動為顯性位，則總線表現(xiàn)為顯性位的電平；隱性位正好相反，只有各節(jié)點(diǎn)都不將總線驅(qū)動成顯性位的電平，總線才表現(xiàn)為隱性位對應(yīng)的電平。顯性位電平為Vh-Vl=2V，邏輯上為“0”；隱性位電平為Vh-Vl=0V，邏輯上為“1”。CAN總線在沒有節(jié)點(diǎn)傳輸報(bào)文時是素來處于隱性狀態(tài)。當(dāng)有節(jié)點(diǎn)傳輸報(bào)文時顯性覆蓋隱性，由于CAN總線是一種串行總線，也就是說報(bào)文是一位一位的傳輸?shù)?，而且是?shù)字信號（0和1），1代表隱性，代表顯性。在傳達(dá)報(bào)文的過程中是顯隱交替的，就像二進(jìn)制數(shù)字0101001等，這樣就能把信息發(fā)送出去，而總線悠閑的時候是素來處于隱性的?！帮@性”擁有“優(yōu)先”的意味，總線上執(zhí)行邏輯上的線“與”時，只要有一個單元輸出顯性電平，總線上即為顯性電平；只有所有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(qiáng)）隱性（邏輯‘1’）：H=，L=，H-L=0V顯示（邏輯‘0’）：H=，L=，H-L=2V共同點(diǎn)：CAN_BUS悠閑狀態(tài)為隱性狀態(tài)，相當(dāng)于串口通信（232/485）的停止位‘1’；當(dāng)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，CAN_BUS的狀態(tài)由隱性變成顯性，相當(dāng)于串口通信（232/485）的初步位‘0’。10、KNXBUS1、歸納：KNX是Konnex的縮寫。1999年5月，歐洲三大總線協(xié)議EIB、BatiBus和EHSA合并建立了Konnex協(xié)會，提出了KNX協(xié)議。該協(xié)議以EIB為基礎(chǔ)，兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規(guī)范，并吸取了BatiBus和EHSA中配置模式等優(yōu)點(diǎn)，供給了家庭、樓宇自動化的完滿解決方案。2、總線框架：A、總線—地域總線(15條)—骨干道(15條)—總線設(shè)備(64個)B、15*15*64=14400個設(shè)備C、三種結(jié)構(gòu)：線形、樹形、和星形D、KNX總線協(xié)議依據(jù)OSI模型協(xié)議規(guī)范，并進(jìn)行了合理的簡化。由物理層、數(shù)據(jù)鏈接層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層組成，會話層和表示層的功能則并入應(yīng)用層與傳輸層3、配置模式：A、S-Mode(system系統(tǒng)模式)B、E-Mode(Essential簡單模式)4、所有的總線設(shè)備連接到KNX介質(zhì)上(這些介質(zhì)包括雙絞線、射頻、電力線或IP/Ethernet),它們能夠進(jìn)行信息交換。總線設(shè)備能夠是傳感器也能夠是執(zhí)行器，所有這些功能經(jīng)過一個一致的系統(tǒng)就能夠進(jìn)行控制、監(jiān)察和發(fā)送信號，不需要額外的控制中心。5、KNX電纜由一對雙絞線組成，其中一條雙絞線用于數(shù)據(jù)傳輸(紅色為CE+黑色為CE-)，另一條雙絞線給電子器件供給電源。6、所有的信號在總線上都是以串行異步傳輸（廣播）的形式進(jìn)行流傳，也就是說在任何時候，所有的總線設(shè)備總是同時接收到總線上的信息，只要總線上不再傳輸信息時，總線設(shè)備即可獨(dú)立決定將報(bào)文發(fā)送到總線上。11、SPI是串行外設(shè)接口（SerialPeripheralInterface）是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，最少四根線；SDI（數(shù)據(jù)輸入）、SDO（數(shù)據(jù)輸出）、SCLK（時鐘）、CS（使能）。12、以太網(wǎng)13、推挽電路和開漏輸出推挽輸出：能夠輸出高,低電平,連接數(shù)字器件；推挽結(jié)構(gòu)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(dǎo)通時另一個三極管截止。開漏輸出：輸出端相當(dāng)于一個NPN三極管，集電極懸空，只能輸出低電平也許高阻態(tài)，必定加一個上拉電阻輸出高電平。開漏輸出能夠?qū)⒍鄠€輸出短接，共用一個上拉，此時這些開漏輸出的驅(qū)動PIN_A、PIN_B、PIN_C“與”的關(guān)系。14、DC-DC電源和LDO電源LDO：lowdropoutvoltageregulator低壓差線性穩(wěn)壓器，故名思意，為線性的穩(wěn)壓器，僅能使用在降壓應(yīng)用中。也就是輸出電壓必需小于輸入電壓。優(yōu)點(diǎn)：牢固性好，負(fù)載響應(yīng)快。輸出紋波小，外面元器件少。缺點(diǎn)：效率低，輸入輸出的電壓差不能夠太大。負(fù)載不能夠太大，目前最大的LDO為5A（但要保證5A的輸出還有好多的限制條件）DC/DC：直流電壓轉(zhuǎn)直流電壓。嚴(yán)格來講，LDO也是DC/DC的一種，但目前DC/DC多指開關(guān)電源。包括boost（升壓）、buck（降壓）、Boost/buck（升/降壓）和反相結(jié)構(gòu)，擁有高效率、高輸出電流、低靜態(tài)電流等特點(diǎn)，隨著集成度的提高，好多新式DC-DC變換器的外面電路僅需電感和濾波電容；但該類電源控制器的輸出紋波和開關(guān)噪聲較大、成實(shí)情對較高。優(yōu)點(diǎn)：效率高，輸入電壓范圍較寬。缺點(diǎn)：負(fù)載響應(yīng)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所有電壓的代數(shù)和為0；電流定律(節(jié)點(diǎn)定律)：流入一個節(jié)點(diǎn)的所有電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的所有電流之和。16、數(shù)字電路和模擬電路差異數(shù)字電路只關(guān)心高低電平，模擬電路是連續(xù)變化的模擬量，表現(xiàn)形式為電壓和電流的連續(xù)顛簸二、常用的元器件：1、電阻resistance：固定電阻（色環(huán)電阻/貼片電阻）、熱敏電阻、光敏電阻、數(shù)字可調(diào)電阻基本作用：限制電流和調(diào)治電壓；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：儲藏能量（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。若是容抗用Xc表示，電容用C表示，頻率用f表示，那么Xc＝1／(2πfC)3、電感inductance：磁芯電感、空心電感、可調(diào)電感、阻流電感基本作用：儲藏能量（以磁場方式）和阻交通直（控制流過它的電流突然變化）電磁感覺只有在外施電壓也許電流隨時間增大或減小的變化過程中才會產(chǎn)生。要點(diǎn)：電感的能量儲藏特點(diǎn)能夠被用在開關(guān)電源電路中，如圖升壓電路。當(dāng)mos管打開，電感儲藏能量，由二極管間隔的負(fù)載由電容儲藏能量供給。當(dāng)MOS管關(guān)斷時，儲藏在mos管的能量疊加到5V電源（達(dá)到升壓的收效）。此時，電感給電容充電，同時供給負(fù)載電流。4、磁珠：用于控制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰攪亂，還具有吸取靜電脈沖的能力。磁珠是用來吸取超高頻信號，像一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻儲藏器電路（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(yīng)用頻率范圍很少高出50MHZ。磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，等效于電阻和電感串通，但電阻值和電感值都隨頻率變化。4、二極管：正導(dǎo)游通，反向截止；（PN結(jié)二極管、肖特基二極管、穩(wěn)壓(齊納)二極管、發(fā)光二極管、變?nèi)荻O管）硅管：壓降是左右，耐壓高但開關(guān)速度慢，常用低頻整流和開關(guān)；鍺管：壓降是左右，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：壓降是左右，耐壓低但開關(guān)速度快，常用高頻整流和開關(guān)。二極管選項(xiàng)考慮五大體素：反向峰值電壓/最大整流電流/響應(yīng)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(guān)和放大電路術(shù)語：截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)、偏置和靜態(tài)工作點(diǎn)Q。放大區(qū)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(qū)，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(dāng)Ib過大或過小，放大系數(shù)B都會變小。只有Ib為常量，即靜態(tài)工作點(diǎn)才由有最大的電流增益。放大區(qū)：Ie=Ic+Ib=(B+1)Ib達(dá)林頓管：把兩個三極管連在一起，工作電流更大，放大倍數(shù)B更大（2B）等效晶體管電路。6、MOS管（場效應(yīng)管）：結(jié)型場效應(yīng)管、金屬氧化物晶體管（耗盡型和增強(qiáng)型）、單結(jié)場效應(yīng)管。除了增強(qiáng)型導(dǎo)通方向跟晶體管一致，其他均相反。常用是增強(qiáng)型。一般晶體管是電流控制元件，經(jīng)過控制基極電流