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硬件工程師面試基礎(chǔ)知識(shí)
1 什么是Setup 和Holdup時(shí)間?
建立時(shí)間(Setup Time)和保持時(shí)間(Hold time)。建立時(shí)間是指在時(shí)鐘邊沿前，數(shù)據(jù)信號(hào)需要保持不變的時(shí)間。保持時(shí)間是指時(shí)鐘跳變邊沿后數(shù)據(jù)信號(hào)需要保持不變的時(shí)間。
如果不滿足建立和保持時(shí)間的話，那么DFF將不能正確地采樣到數(shù)據(jù)，將會(huì)出現(xiàn)metastability的情況。
如果數(shù)據(jù)信號(hào)在時(shí)鐘沿觸發(fā)前后持續(xù)的時(shí)間均超過(guò)建立和保持時(shí)間，那么超過(guò)量就分別被稱為建立時(shí)間裕量和保持時(shí)間裕量。
2什么是競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)現(xiàn)象?怎樣判斷?如何消除?
在組合邏輯中，由于門(mén)的輸入信號(hào)通路中經(jīng)過(guò)了不同的延時(shí)，導(dǎo)致到達(dá)該門(mén)的時(shí)間不一致叫競(jìng)爭(zhēng)。
產(chǎn)生毛刺叫冒險(xiǎn)。
如果布爾式中有相反的信號(hào)則可能產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)現(xiàn)象。
解決方法：一是添加布爾式的消去項(xiàng)，二是在芯片外部加電容。
3 用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)2倍分頻的邏輯電路?
Verilog描述：
module divide2( clk , clk_o, reset);
input clk , reset;
output clk_o;
wire in;
reg out ;
always @ ( posedge clk or posedge reset)
if ( reset)
out <= 0;
else
out <= in;
assign in = ~out;
assign clk_o = out;
endmodule
4 什么是"線與"邏輯，要實(shí)現(xiàn)它，在硬件特性上有什么具體要求?
線與邏輯是兩個(gè)輸出信號(hào)相連可以實(shí)現(xiàn)與的功能。在硬件上，要用oc門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于不用oc門(mén)可能使灌電流過(guò)大，而燒壞邏輯門(mén)。
同時(shí)在輸出端口應(yīng)加一個(gè)上拉電阻。
5 什么是同步邏輯和異步邏輯?
同步邏輯是時(shí)鐘之間有固定的因果關(guān)系。
異步邏輯是各時(shí)鐘之間沒(méi)有固定的因果關(guān)系。
6 請(qǐng)畫(huà)出微機(jī)接口電路中，典型的輸入設(shè)備與微機(jī)接口邏輯示意圖(數(shù)據(jù)接口、控制接口、所存器/緩沖器)。
7 你知道那些常用邏輯電平?TTL與COMS電平可以直接互連嗎?
12，5，3.3
TTL和CMOS不可以直接互連，由于TTL是在0.3-3.6V之間，而CMOS則是有在12V的有在5V的。CMOS輸出接到TTL是可以直接互連。TTL接到CMOS需要在輸出端口加一上拉電阻接到5V或者12V。
8 可編程邏輯器件在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中越來(lái)越重要，請(qǐng)問(wèn)：你所知道的可編程邏輯器件有哪些?
PAL，PLD，CPLD，F(xiàn)PGA。
9 試用VHDL或VERILOG、ABLE描述8位D觸發(fā)器邏輯。
module dff8(clk , reset, d, q);
input clk;
input reset;
input [7:0] d;
output [7:0] q;
reg [7:0] q;
always @ (posedge clk or posedge reset)
if(reset)
q <= 0;
else
q <= d;
endmodule
10 設(shè)想你將設(shè)計(jì)完成一個(gè)電子電路方案。請(qǐng)簡(jiǎn)述用EDA軟件(如PROTEL)進(jìn)行設(shè)計(jì)(包
括原理圖和PCB圖)到調(diào)試出樣機(jī)的整個(gè)過(guò)程。在各環(huán)節(jié)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?
電源的穩(wěn)定上，電容的選取上，以及布局的大小。
11 用邏輯門(mén)和cmos電路實(shí)現(xiàn)ab+cd
12 用一個(gè)二選一mux和一個(gè)inv實(shí)現(xiàn)異或
13 給了reg的setup,hold時(shí)間，求中間組合邏輯的delay范圍。
Delay < period - setup - hold
14 如何解決亞穩(wěn)態(tài)
亞穩(wěn)態(tài)是指觸發(fā)器無(wú)法在某個(gè)規(guī)定時(shí)間段內(nèi)達(dá)到一個(gè)可確認(rèn)的狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)觸發(fā)器進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)時(shí)，既無(wú)法預(yù)測(cè)該單元的輸出電平，也無(wú)法預(yù)測(cè)何時(shí)輸出才能穩(wěn)定在某個(gè)正確的電平上。在這個(gè)穩(wěn)定期間，觸發(fā)器輸出一些中間級(jí)電平，或者可能處于振蕩狀態(tài)，并且這種無(wú)用的輸出電平可以沿信號(hào)通道上的各個(gè)觸發(fā)器級(jí)聯(lián)式傳播下去。
15 用verilog/vhdl寫(xiě)一個(gè)fifo控制器
包括空，滿，半滿信號(hào)。
16 用verilog/vddl檢測(cè)stream中的特定字符串
分狀態(tài)用狀態(tài)機(jī)寫(xiě)。
17 用mos管搭出一個(gè)二輸入與非門(mén)。
18 集成電路前段設(shè)計(jì)流程，寫(xiě)出相關(guān)的工具。
19 名詞IRQ,BIOS,USB,VHDL,SDR
IRQ: Interrupt ReQuest
BIOS: Basic Input Output System
USB: Universal Serial Bus
VHDL: VHIC Hardware Description Language
SDR: Single Data Rate
20 unix 命令cp -r, rm,uname
21 用波形表示D觸發(fā)器的功能
22 寫(xiě)異步D觸發(fā)器的verilog module
module dff8(clk , reset, d, q);
input clk;
input reset;
input d;
output q;
reg q;
always @ (posedge clk or posedge reset)
if(reset)
q <= 0;
else
q <= d;
endmodule
23 What is PC Chipset?
芯片組(Chipset)是主板的核心組成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分為北橋芯片和南橋芯片。北橋芯片提供對(duì)CPU的類型和主頻、內(nèi)存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯(cuò)等支持。南橋芯片則提供對(duì)KBC(鍵盤(pán)控制器)、RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器)、USB(通用串行總線)、Ultra DMA/33(66)EIDE數(shù)據(jù)傳輸方式和ACPI(高級(jí)能源管理)等的支持。其中北橋芯片起著主導(dǎo)性的作用，也稱為主橋(Host Bridge)。
除了最通用的南北橋結(jié)構(gòu)外，目前芯片組正向更高級(jí)的加速集線架構(gòu)發(fā)展，Intel的8xx系列芯片組就是這類芯片組的代表，它將一些子系統(tǒng)如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片，能夠提供比PCI總線寬一倍的帶寬，達(dá)到了266MB/s。
24 用傳輸門(mén)和反向器搭一個(gè)邊沿觸發(fā)器
25 畫(huà)狀態(tài)機(jī)，接受1，2，5分錢(qián)的賣報(bào)機(jī)，每份報(bào)紙5分錢(qián)
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