計算機硬件工程師試題

計算機硬件工程師試題

　　1、基爾霍夫定理的內容是什么?

　　基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律

　　電流定律：在集總電路中，任何時刻，對任一節點，所有流出節點的支路電流的代數和恒等于零。

　　電壓定律：在集總電路中，任何時刻，沿任一回路，所有支路電壓的代數和恒等于零。

　　2、描述反饋電路的概念，列舉他們的應用。

　　反饋，就是在電子系統中，把輸出回路中的電量輸入到輸入回路中去。

　　反饋的類型有：電壓串聯負反饋、電流串聯負反饋、電壓并聯負反饋、電流并聯負反饋。

　　負反饋的優點：降低放大器的增益靈敏度，改變輸入電阻和輸出電阻，改善放大器的線性和非線性失真，有效地擴展放大器的通頻帶，自動調節作用。

　　電壓負反饋的特點：電路的輸出電壓趨向于維持恒定。

　　電流負反饋的特點：電路的輸出電流趨向于維持恒定。

　　3、有源濾波器和無源濾波器的區別

　　無源濾波器：這種電路主要有無源元件R、L和C組成

　　有源濾波器：集成運放和R、C組成，具有不用電感、體積小、重量輕等優點。

　　集成運放的開環電壓增益和輸入阻抗均很高，輸出電阻小，構成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但集成運放帶寬有限，所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

　　數字電路

　　1、同步電路和異步電路的區別是什么?

　　同步電路：存儲電路中所有觸發器的時鐘輸入端都接同一個時鐘脈沖源，因而所有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，這有這些觸發器的狀態變化與時鐘脈沖同步，而其他的觸發器的狀態變化不與時鐘脈沖同步。

　　2、什么是"線與"邏輯，要實現它，在硬件特性上有什么具體要求?

　　將兩個門電路的輸出端并聯以實現與邏輯的功能成為線與。

　　在硬件上，要用OC門來實現，同時在輸出端口加一個上拉電阻。

　　由于不用OC門可能使灌電流過大，而燒壞邏輯門。

　　3、解釋setup和hold time violation，畫圖說明，并說明解決辦法。(威盛VIA2003.11.06上海筆試試題)

　　Setup/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-Setup 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。如果hold time不夠，數據同樣不能被打入觸發器。

　　建立時間(Setup Time)和保持時間(Hold time)。建立時間是指在時鐘邊沿前，數據信號需要保持不變的時間。保持時間是指時鐘跳變邊沿后數據信號需要保持不變的時間。如果數據信號在時鐘沿觸發前后持續的時間均超過建立和保持時間，那么超過量就分別被稱為建立時間裕量和保持時間裕量。

　　4、什么是競爭與冒險現象?怎樣判斷?如何消除?(漢王筆試)

　　在組合邏輯中，由于門的輸入信號通路中經過了不同的延時，導致到達該門的時間不一致叫競爭。

　　產生毛刺叫冒險。如果布爾式中有相反的信號則可能產生競爭和冒險現象。

　　解決方法：一是添加布爾式的消去項，二是在芯片外部加電容。

　　5、名詞：SRAM、SSRAM、SDRAM

　　SRAM：靜態RAM

　　DRAM：動態RAM

　　SSRAM：Synchronous Static Random Access Memory同步靜態隨機訪問存儲器。它的一種類型的SRAM。SSRAM的所有訪問都在時鐘的上升/下降沿啟動。地址、數據輸入和其它控制信號均于時鐘信號相關。這一點與異步SRAM不同，異步SRAM的訪問獨立于時鐘，數據輸入和輸出都由地址的變化控制。

　　SDRAM：Synchronous DRAM同步動態隨機存儲器

　　6、FPGA和ASIC的概念，他們的區別。(未知)

　　答案：FPGA是可編程ASIC。

　　ASIC:專用集成電路，它是面向專門用途的電路，專門為一個用戶設計和制造的。根據一個用戶的特定要求，能以低研制成本，短、交貨周期供貨的全定制，半定制集成電路。與 門陣列等其它ASIC(Application Specific IC)相比，它們又具有設計開發周期短、設計制造成本低、開發工具先進、標準產品無需測試、質量穩定以及可實時在線檢驗等優點。

　　7、什么叫做OTP片、掩膜片，兩者的區別何在?

　　OTP means one time program，一次性編程

　　MTP means multi time program，多次性編程

　　OTP(One Time Program)是MCU的一種存儲器類型

　　MCU按其存儲器類型可分為MASK(掩模)ROM、OTP(一次性可編程)ROM、FLASHROM等類型。

　　MASKROM的MCU價格便宜，但程序在出廠時已經固化，適合程序固定不變的應用場合;

　　FALSHROM的MCU程序可以反復擦寫，靈活性很強，但價格較高，適合對價格不敏感的應用場合或做開發用途;

　　OTP ROM的MCU價格介于前兩者之間，同時又擁有一次性可編程能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的應用場合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產的電子產品。

　　8、單片機上電后沒有運轉，首先要檢查什么?

　　首先應該確認電源電壓是否正常。用電壓表測量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否是電源電壓，例如常用的5V。

　　接下來就是檢查復位引腳電壓是否正常。分別測量按下復位按鈕和放開復位按鈕的電壓值，看是否正確。

　　然后再檢查晶振是否起振了，一般用示波器來看晶振引腳的波形，注意應該使用示波器探頭的“X10”檔。另一個辦法是測量復位狀態下的IO口電平，按住復位鍵不放，然后測量IO口(沒接外部上拉的P0口除外)的電壓，看是否是高電平，如果不是高電平，則多半是因為晶振沒有起振。

　　另外還要注意的地方是，如果使用片內ROM的話(大部分情況下如此，現在已經很少有用外部擴ROM的了)，一定要將EA引腳拉高，否則會出現程序亂跑的情況。有時用仿真器可以，而燒入片子不行，往往是因為EA引腳沒拉高的緣故(當然，晶振沒起振也是原因只一)。經過上面幾點的檢查，一般即可排除故障了。如果系統不穩定的話，有時是因為電源濾波不好導致的。在單片機的電源引腳跟地引腳之間接上一個0.1uF的電容會有所改善。如果電源沒有濾波電容的話，則需要再接一個更大濾波電容，例如220uF的。遇到系統不穩定時，就可以并上電容試試(越靠近芯片越好)。

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