2026年嵌入式工程師面試題及硬件設計含答案一、選擇題（共5題，每題2分，合計10分）針對地域：中國大陸，行業(yè)：消費電子、物聯網設備1.以下哪種接口協議通常用于連接低功耗藍牙設備？A.I2CB.SPIC.UARTD.BLE（藍牙低功耗）2.在嵌入式系統(tǒng)中，以下哪種存儲器屬于易失性存儲器？A.FlashB.RAMC.ROMD.EPROM3.以下哪種方法最適合優(yōu)化ARMCortex-M4內核的功耗？A.提高主頻B.關閉動態(tài)頻率調整C.增加緩存大小D.使用更復雜的算法4.在硬件設計中，以下哪種技術常用于提高信號完整性？A.電磁屏蔽（EMIShielding）B.降低時鐘頻率C.減少電源層數D.使用更大的電容5.以下哪種傳感器常用于智能手環(huán)監(jiān)測心率？A.溫度傳感器B.光學心率傳感器C.加速度計D.濕度傳感器二、填空題（共5題，每題2分，合計10分）針對地域：中國大陸，行業(yè)：汽車電子1.在ARM架構中，__STM32__系列芯片屬于常見的32位微控制器。2.硬件設計中，__電源完整性（PI）__是保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵因素之一。3.物聯網設備中，__LoRa__是一種常用的遠距離低功耗通信協議。4.在調試嵌入式系統(tǒng)時，__JTAG__接口常用于硬件調試和程序下載。5.汽車電子中，__CAN總線__用于車載設備之間的通信。三、簡答題（共3題，每題5分，合計15分）針對地域：中國大陸，行業(yè)：工業(yè)控制1.簡述I3C（改進型I2C）協議的優(yōu)勢及其在嵌入式系統(tǒng)中的應用場景。-答案：I3C（改進型I2C）通過動態(tài)調整時鐘頻率和并行數據傳輸，顯著提高了I2C總線的帶寬。其優(yōu)勢包括：-支持更高數據速率（可達1Gbps）；-降低總線延遲；-適用于連接大量低速外設（如傳感器、內存芯片）。-應用場景：工業(yè)控制系統(tǒng)中，常用I3C連接傳感器陣列或閃存，以實現實時數據采集和高速響應。2.簡述EMI（電磁干擾）的常見來源及硬件設計中的抑制方法。-答案：EMI主要來源于：-高頻開關電路（如DC-DC轉換器）；-不平衡的信號線（如差分信號未共地）；-未屏蔽的電源線。-抑制方法：-使用磁珠或濾波電容濾除高頻噪聲；-保證信號線與地線共面；-加裝金屬屏蔽罩（如PCB金屬外殼）。3.簡述ARMCortex-M系列內核的異常處理機制。-答案：ARMCortex-M異常處理機制包括：-異常向量表（位于Flash）存儲異常處理入口；-支持多種異常類型（如NMI、斷點、系統(tǒng)調用）；-通過異常模式切換任務（如從用戶模式進入中斷模式）。-應用場景：常用于實時系統(tǒng)中，確保中斷響應的實時性。四、設計題（共2題，每題10分，合計20分）針對地域：中國大陸，行業(yè)：智能家居1.設計一個基于STM32F4的智能家居溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，要求：-使用DHT11傳感器采集溫濕度數據；-通過Wi-Fi模塊（如ESP8266）上傳數據至云平臺；-設計低功耗喚醒機制（如定時喚醒采集數據）。-答案：-硬件選型：-主控：STM32F4（支持低功耗模式）；-傳感器：DHT11（數字溫濕度傳感器）；-Wi-Fi模塊：ESP8266（串口通信）。-低功耗設計：-STM32進入睡眠模式，僅喚醒DHT11采集數據；-采集后通過DMA傳輸數據至ESP8266，再喚醒Wi-Fi模塊上傳數據。-軟件流程：1.STM32初始化GPIO和串口；2.進入睡眠模式，定時喚醒（如每5分鐘）；3.讀取DHT11數據，通過串口發(fā)送至ESP8266；4.ESP8266連接Wi-Fi并上傳數據至云平臺。2.設計一個簡單的USB設備（如USBHID鼠標）硬件電路，要求：-使用STM32F103作為主控；-設計按鍵掃描電路；-實現USB設備功能（報告鼠標移動事件）。-答案：-硬件選型：-主控：STM32F103（內置USB外設）；-按鍵：4個獨立按鍵（通過GPIO掃描）；-USB接口：直接連接USB線（無需外部USB收發(fā)器）。-電路設計：-按鍵通過上拉電阻連接到GPIO，低電平觸發(fā)；-USBD+和D-直接連接到STM32的USB引腳。-軟件流程：1.配置STM32USB為HID設備模式；2.按鍵掃描中斷觸發(fā)，生成鼠標移動報告（X/Y軸數據）；3.通過USB發(fā)送報告給主機。五、編程題（共1題，10分）針對地域：中國大陸，行業(yè)：醫(yī)療設備題目：編寫一段C語言代碼，實現STM32F4對ADXL345加速度傳感器的數據讀?。ㄊ褂肐2C通信）。假設傳感器地址為0x53，數據寄存器地址為0x32（16位數據）。-答案：cinclude"stm32f4xx_hal.h"include"i2c.h"http://假設已有I2C驅動voidADXL345_ReadAccel(uint8_tdata){uint8_tbuffer[6];HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1,0x53<<1,0x32,1);//寫寄存器地址HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1,0x53<<1,buffer,6,HAL_MAX_DELAY);//讀數據data[0]=buffer[0];//X軸低字節(jié)data[1]=buffer[1];//X軸高字節(jié)data[2]=buffer[2];//Y軸低字節(jié)data[3]=buffer[3];//Y軸高字節(jié)data[4]=buffer[4];//Z軸低字節(jié)data[5]=buffer[5];//Z軸高字節(jié)}六、硬件設計題（共1題，10分）針對地域：中國大陸，行業(yè)：工業(yè)機器人題目：設計一個機器人關節(jié)控制器的電源電路，要求：-輸入電壓12V，輸出電壓5V/3A；-使用DC-DC降壓模塊；-添加過流保護和短路保護；-繪制簡化的電路框圖。-答案：-電路框圖：+12V[DC-DC降壓模塊]+5V(3A)||++[過流保護][短路保護]-選型：-DC-DC模塊：MP2307（支持可調輸出，效率高）；-過流保護：使用MOSFET+電流檢測電阻（如0.1Ω）；-短路保護：在5V輸出端并聯快熔保險絲（如0.5A）。答案解析1.選擇題答案：-1.D,2.B,3.B,4.A,5.B2.填空題答案：-1.STM32,2.電源完整性（PI),3.LoRa,4.JTAG,5.CAN總線3.簡答題答案：-1.I3C通過動態(tài)時鐘和并行傳輸提高帶寬，適用于傳感器陣列等場景；-2.EMI來源包括開關電路、不平衡信號線等，抑制方法有濾波、屏蔽等；-3.ARMCortex-M異常處理通過向量表和模式切換實現，確保實時性。4.設計題答案：-1.智能家居系統(tǒng)需結合低功耗設計和Wi-Fi通信；-