基础知识汇总！硬件工程师常见笔试题

模拟电路 
1、基尔霍夫定理的内容是什么？（仕兰微电子）

基尔霍夫定理包括电流定律和电压定律。

电流定律（KCL）：在集总电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。

电压定律（KVL）：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。
2、平板电容公式(C=εS/4πkd)。（未知） 
3、最基本的如三极管曲线特性。（未知） 
4、描述反馈电路的概念，列举他们的应用。（仕兰微电子） 
5、负反馈种类（电压并联反馈，电流串联反馈，电压串联反馈和电流并联反馈）；

负反馈的优点：（未知）

稳定放大倍数；

改变输入电阻——串联负反馈，增大输入电阻；并联负反馈，减少输入电阻；

改变输出电阻——电压负反馈，减少输出电阻；电流负反馈，增大输出电阻；

有效地扩展放大器的通频带；

改善放大器的线性和非线性失真。
6、放大电路的频率补偿的目的是什么，有哪些方法？（仕兰微电子）

频率补偿目的就是减小时钟和相位差，使输入输出频率同步
很多放大电路里都会用到锁相环频率补偿电路 
7、频率响应，如：怎么才算是稳定的，如何改变频响曲线的几个方法。（未知） 
8、给出一个查分运放，如何相位补偿，并画补偿后的波特图。（凹凸） 
9、基本放大电路种类（电压放大器，电流放大器，互导放大器和互阻放大器），优缺 点，特别是广泛采用差分结构的原因。（未知） 
10、给出一差分电路，告诉其输出电压Y+和Y-,求共模分量和差模分量。（未知） 
11、画差放的两个输入管。（凹凸） 
12、画出由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。并画出一个晶体管级的 运放电路。（仕兰微电子） 
13、用运算放大器组成一个10倍的放大器。（未知） 
14、给出一个简单电路，让你分析输出电压的特性（就是个积分电路），并求输出端某点 的  rise/fall时间。(Infineon笔试试题) 
15、电阻R和电容C串联，输入电压为R和C之间的电压，输出电压分别为C上电压和R上电 压，要求制这两种电路输入电压的频谱，判断这两种电路何为高通滤波器，何为低通滤 波器。当RC<<T时，给出输入电压波形图，绘制两种电路的输出波形图。（未知） 
16、有源滤波器和无源滤波器的原理及区别?（新太硬件）

若滤波电路仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则成为无源滤波电路。

若滤波电路由无源元件和有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）共同构成，则成为有源滤波电路。

无源滤波电路的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化，这缺点常常不符合信号处理的要求。

有源滤波电路一般由RC网络和集成运放构成，因而必须在合适的直流电源供电的情况下才能起滤波作用。有源滤波不适于高电压大电流的负载，只适用于信号处理。

通常，直流电源中整流后的滤波电路均采用无源电路；且在大电流负载时，采用LC电路。
17、有一时域信号S=V0sin(2pif0t)+V1cos(2pif1t)+V2sin(2pif3t+90),当其通过低通、 带通、高通滤波器后的信号表示方式。（未知） 
18、选择电阻时要考虑什么？（东信笔试题） 
19、在CMOS电路中，要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平，这个单管你会用P管 还是N管，为什么？（仕兰微电子） 
20、给出多个mos管组成的电路求5个点的电压。(Infineon笔试试题) 
21、电压源、电流源是集成电路中经常用到的模块，请画出你知道的线路结构，简单描述 其优缺点。（仕兰微电子） 
22、画电流偏置的产生电路，并解释。（凹凸） 
23、史密斯特电路,求回差电压。（华为面试题） 
24、晶体振荡器,好像是给出振荡频率让你求周期(应该是单片机的,12分之一周期....)  （华为面试题） 
25、LC正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路，分别画出其原理图。（仕兰微电子）

变压器反馈式振荡电路、电感反馈式振荡电路、电容反馈式振荡电路
26、VCO是什么,什么参数(压控振荡器?) （华为面试题） 
27、锁相环有哪几部分组成？（仕兰微电子） 
28、锁相环电路组成，振荡器（比如用D触发器如何搭）。（未知） 
29、求锁相环的输出频率，给了一个锁相环的结构图。（未知） 
30、如果公司做高频电子的，可能还要RF知识，调频，鉴频鉴相之类，不一一列举。（未知） 
31、一电源和一段传输线相连（长度为L,传输时间为T），画出终端处波形，考虑传输线 无损耗。给出电源电压波形图，要求绘制终端波形图。（未知） 
32、微波电路的匹配电阻。（未知） 
33、DAC和ADC的实现各有哪些方法？（仕兰微电子） 
34、A/D电路组成、工作原理。（未知）

数字电路

问：四种触发器？区别？

SR触发器：00保持，01置一，10置零，11不定

JK触发器：00保持，01置一，10置零，11翻转

T触发器：0保持，1翻转

D触发器：0置零，1置一

问：设想你将设计完成一个电子电路方案。请简述用EDA软件（如PROTEL）进行设计（包 
括原理图和PCB图）到调试出样机的整个过程。在各环节应注意哪些问题？

（1） 利用protel 99 SE电路设计与仿真软件

（一）      画出原理图。

（二）      电气规则检查，生成ERC测试报告

（三）      生成报表，包括：网络表，元件列表，层次项目组织列表，元件交叉参考表，引脚列表。

（四）      对每个元器件进行封装

（五）      导入PCB板，设计布线规则，然后布线

（六）      生成PCB报表和PCB板的设计规则校验。

（七）      最后将线路打印到铜板上。

（2） 将打印好的印制板放入三氯化铁的溶液中腐蚀，腐蚀完后，就进行钻孔，涂上助焊剂后就可以安装了。

1、同步电路和异步电路的区别是什么？（仕兰微电子）

同步电路是说电路里的时钟相互之间是同步 的，同步的含义不只局限于同一个CLOCK，而是容许有多个CLOCK，这些CLOCK的周期有倍数关系并且相互之间的相位关系是固定的就可以，比如， 10ns, 5ns, 2.5ns 三个CLOCK的电路是同步电路。

异步电路是指CLOCK之间没有倍数关系或者相互之间的相位关系不是固定的，比如5ns, 3ns 两个CLOCK是异步的。所以异步电路只有靠仿真来检查电路正确与否。

异步电路主要是组合逻辑电路，用于产生地址译码器、ＦＩＦＯ或ＲＡＭ的读写控制信号脉冲，但它同时也用在时序电路中，此时它没有统一的时钟，状态变化的时刻是不稳定的，通常输入信号只在电路处于稳定状态时才发生变化。也就是说一个时刻允许一个输入发生变化，以避免输入信号之间造成的竞争冒险。电路的稳定需要 有可靠的建立时间和持时间。
同步电路是由时序电路(寄存器和各种触发器)和组合逻辑电路构成的电路，其所有操作都是在严格的时钟控制下完成的。这些时序电路共享同一个时钟ＣＬＫ，而 所 有的状态变化都是在时钟的上升沿(或下降沿)完成的。比如Ｄ触发器，当上升延到来时，寄存器把Ｄ端的电平传到Ｑ输出端。
2、什么是同步逻辑和异步逻辑？（汉王笔试） 
同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。 
3、什么是"线与"逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体要求？（汉王笔试） 
线与逻辑是两个输出信号相连可以实现与的功能。在硬件上，要用oc门来实现，由于不用 oc门可能使灌电流过大，而烧坏逻辑门。 同时在输出端口应加一个上拉电阻。 
4、什么是Setup 和Holdup时间？（汉王笔试） 
5、setup和holdup时间,区别.（南山之桥） 
6、解释setup time和hold time的定义和在时钟信号延迟时的变化。（未知） 
7、解释setup和hold time violation，画图说明，并说明解决办法。（威盛VIA  
2003.11.06 上海笔试试题） 
Setup/hold  time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿（如上升沿有效）T时间到达芯片，这个T就是建立时间- Setup time.如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿，数据才能被打入触发器。 保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间。如果hold time 不够，数据同样不能被打入触发器。 
建立时间(Setup Time)和保持时间（Hold time）。建立时间是指在时钟边沿前，数据信号需要保持不变的时间。保持时间是指时钟跳变边沿后数据信号需要保持不变的时间。如果不满足建立和保持时间的话，那么DFF将不能正确地采样到数据，将会出现 metastability的情况。如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间，那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量。 
8、说说对数字逻辑中的竞争和冒险的理解，并举例说明竞争和冒险怎样消除。（仕兰微 电子） 
9、什么是竞争与冒险现象？怎样判断？如何消除？（汉王笔试） 
在组合电路中，信号经由不同的途径达到某一会合点的时间有先有后，这种现象称为竞争。

由于竞争而引起电路输出发生瞬间错误现象称为冒险。表现为输出端出现了原设计中没有的窄脉冲，常称其为毛刺。

只要输出端的逻辑函数在一定条件下能简化成 Y=A+A' 或 Y=A.A' ，则可判断存在竞争-冒险现象。

消除方法：接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计（增加冗余项）

10、你知道那些常用逻辑电平？TTL与COMS电平可以直接互连吗？（汉王笔试） 
常用逻辑电平：12V，5V，3.3V；TTL和CMOS不可以直接互连，由于TTL是在0.3-3.6V之间，而CMOS则是有在12V的有在5V的。CMOS输出接到TTL是可以直接互连。TTL接到CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V。 
11、如何解决亚稳态。（飞利浦－大唐笔试） 
亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。当一个触发器进入亚 
稳态时，既无法预测该单元的输出电平，也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平 
上。在这个稳定期间，触发器输出一些中间级电平，或者可能处于振荡状态，并且这种无 
用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器级联式传播下去。 
12、IC设计中同步复位与 异步复位的区别。（南山之桥） 
13、MOORE 与 MEELEY状态机的特征。（南山之桥） 
14、多时域设计中,如何处理信号跨时域。（南山之桥） 
15、给了reg的setup,hold时间，求中间组合逻辑的delay范围。（飞利浦－大唐笔试） 
Delay < period - setup – hold 
16、时钟周期为T,触发器D1的建立时间最大为T1max，最小为T1min。组合逻辑电路最大延 
迟为T2max,最小为T2min。问，触发器D2的建立时间T3和保持时间应满足什么条件。（华 
为） 
17、给出某个一般时序电路的图，有Tsetup,Tdelay,Tck->q,还有 clock的delay,写出决 
定最大时钟的因素，同时给出表达式。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 
18、说说静态、动态时序模拟的优缺点。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 
19、一个四级的Mux,其中第二级信号为关键信号 如何改善timing。（威盛VIA  
2003.11.06 上海笔试试题） 
20、给出一个门级的图，又给了各个门的传输延时，问关键路径是什么，还问给出输入， 
使得输出依赖于关键路径。（未知） 
21、逻辑方面数字电路的卡诺图化简，时序（同步异步差异），触发器有几种（区别，优 
点），全加器等等。（未知） 
22、卡诺图写出逻辑表达使。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 
23、化简F(A,B,C,D)= m(1,3,4,5,10,11,12,13,14,15)的和。（威盛） 
24、please show the CMOS inverter schmatic,layout and its cross sectionwith P- 
well process.Plot its transfer curve (Vout-Vin) And also explain the  
operation  region of PMOS and NMOS for each segment  of the transfer curve? （威 
盛笔试题circuit design-beijing-03.11.09） 
25、 To design a CMOS invertor with balance rise and fall time,please define  
the ration of channel width of PMOS and NMOS and explain? 
26、为什么一个标准的倒相器中P管的宽长比要比N管的宽长比大？（仕兰微电子） 
27、用mos管搭出一个二输入与非门。（扬智电子笔试） 
28、 please draw the transistor level schematic of a cmos 2 input AND gate and  
explain which input has faster response for output rising edge.(less delay  
time)。（威盛笔试题circuit design-beijing-03.11.09） 
29、画出NOT,NAND,NOR的符号，真值表，还有transistor level的电路。（Infineon笔 
试）  
30、画出CMOS的图，画出tow-to-one mux gate。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 
31、用一个二选一mux和一个inv实现异或。（飞利浦－大唐笔试） 
32、画出Y=A*B+C的cmos电路图。（科广试题） 
33、用逻辑们和cmos电路实现ab+cd。（飞利浦－大唐笔试） 
34、画出CMOS电路的晶体管级电路图，实现Y=A*B+C(D+E)。（仕兰微电子） 
35、利用4选1实现F(x,y,z)=xz+yz’。（未知） 
36、给一个表达式f=xxxx+xxxx+xxxxx+xxxx用最少数量的与非门实现（实际上就是化 
简）。 
37、给出一个简单的由多个NOT,NAND,NOR组成的原理图，根据输入波形画出各点波形。 
（Infineon笔试） 
38、为了实现逻辑（A XOR B）OR （C AND D），请选用以下逻辑中的一种，并说明为什 
么？ 1）INV   2）AND   3）OR   4） NAND   5）NOR   6）XOR  答案：NAND
39、用与非门等设计全加法器。（华为） 
40、给出两个门电路让你分析异同。（华为） 
41、用简单电路实现，当A为输入时，输出B波形为…（仕兰微电子） 
42、A,B,C,D,E进行投票，多数服从少数，输出是F（也就是如果A,B,C,D,E中1的个数比0 
多，那么F输出为1，否则F为0），用与非门实现，输入数目没有限制。（未知） 
43、用波形表示D触发器的功能。（扬智电子笔试） 
44、用传输门和倒向器搭一个边沿触发器。（扬智电子笔试） 
45、用逻辑们画出D触发器。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 
46、画出DFF的结构图,用verilog实现之。（威盛） 
47、画出一种CMOS的D锁存器的电路图和版图。
48、D触发器和D锁存器的区别。（新太硬件面试） 
49、简述latch和filp-flop的异同。（未知） 
50、LATCH和DFF的概念和区别。（未知） 
51、latch与register的区别,为什么现在多用register.行为级描述中latch如何产生的。 
（南山之桥） 
52、用D触发器做个二分颦的电路.又问什么是状态图。（华为） 
53、请画出用D触发器实现2倍分频的逻辑电路？（汉王笔试） 
54、怎样用D触发器、与或非门组成二分频电路？（东信笔试） 
55、 How many flip-flop circuits are needed to  divide by 16?  (Intel) 16分频？ 
56、用filp-flop和logic-gate设计一个1位加法器，输入carryin和current-stage，输出 
carryout和next-stage. （未知） 
57、用D触发器做个4进制的计数。（华为） 
58、实现N位Johnson Counter,N=5。（南山之桥） 
59、用你熟悉的设计方式设计一个可预置初值的7进制循环计数器，15进制的呢？（仕兰 
微电子） 
60、数字电路设计当然必问Verilog/VHDL，如设计计数器。 
61、BLOCKING NONBLOCKING 赋值的区别。（南山之桥） 
62、写异步D触发器的verilog module。（扬智电子笔试） 
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 
63、用D触发器实现2倍分频的Verilog描述？ （汉王笔试） 
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 
64、可编程逻辑器件在现代电子设计中越来越重要，请问：a) 你所知道的可编程逻辑器 
件有哪些？ b) 试用VHDL或VERILOG、ABLE描述8位D触发器逻辑。（汉王笔试） 
PAL，PLD，CPLD，FPGA。 
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 
65、请用HDL描述四位的全加法器、5分频电路。（仕兰微电子） 
66、用VERILOG或VHDL写一段代码，实现10进制计数器。（未知） 
67、用VERILOG或VHDL写一段代码，实现消除一个glitch。（未知） 
68、一个状态机的题目用verilog实现（不过这个状态机画的实在比较差，很容易误解 
的）。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 
69、描述一个交通信号灯的设计。（仕兰微电子） 
70、画状态机，接受1，2，5分钱的卖报机，每份报纸5分钱。（扬智电子笔试） 
71、设计一个自动售货机系统，卖soda水的，只能投进三种硬币，要正确的找回钱 
数。       （1）画出fsm（有限状态机）；（2）用verilog编程，语法要符合fpga设计 
的要求。（未知） 
72、设计一个自动饮料售卖机，饮料10分钱，硬币有5分和10分两种，并考虑找零：（1） 
画出fsm（有限状态机）；（2）用verilog编程，语法要符合fpga设计的要求；（3）设计 
工程中可使用的工具及设计大致过程。（未知） 
73、画出可以检测10010串的状态图,并verilog实现之。（威盛） 
74、用FSM实现101101的序列检测模块。（南山之桥） 
a为输入端，b为输出端，如果a连续输入为1101则b输出为1，否则为0。 
例如a： 0001100110110100100110 
       b： 0000000000100100000000 
    请画出state machine；请用RTL描述其state machine。（未知） 
75、用verilog/vddl检测stream中的特定字符串（分状态用状态机写）。（飞利浦－大唐 
笔试） 
76、用verilog/vhdl写一个fifo控制器(包括空，满，半满信号)。（飞利浦－大唐笔试） 
77、现有一用户需要一种集成电路产品，要求该产品能够实现如下功能：y=lnx，其中，x 
为4位二进制整数输入信号。y为二进制小数输出，要求保留两位小数。电源电压为3~5v假 
设公司接到该项目后，交由你来负责该产品的设计，试讨论该产品的设计全程。（仕兰微 
电子） 
78、sram，falsh memory，及dram的区别？（新太硬件面试） 
79、给出单管DRAM的原理图(西电版《数字电子技术基础》作者杨颂华、冯毛官205页图9 
－14b)，问你有什么办法提高refresh time，总共有5个问题，记不起来了。（降低温 
度，增大电容存储容量）（Infineon笔试） 
80、 Please draw schematic of a common SRAM cell with 6 transistors,point out  
which nodes can store data and which  node is word line control? （威盛笔试题 
circuit design-beijing-03.11.09） 
81、名词:sram,ssram,sdram 
82、What is PC Chipset? 
芯片组（Chipset）是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC（键盘控制器）、RTC（实时时钟控制器）、USB（通用串行总线）、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI（高级能源管理）等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥（Host Bridge）。
　　除了最通用的南北桥结构外，目前芯片组正向更高级的加速集线架构发展，Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表，它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片，能够提供比PCI总线宽一倍的带宽，达到了266MB/s。