电源管理成为FPGA新的技术突破口
电子电气工程师面试题及答案
电子电气工程师面试题及答案1.简要介绍一下您的电子电气工程师背景以及相关工作经验。
答：我持有电子电气工程硕士学位，过去五年一直在ABC公司担任电子工程师一职。
在该职位上，我主导了一项关键项目，成功设计和实施了新一代电源管理系统，提高了系统效率和稳定性。
2.在电子电气设计中，您如何处理EMI（电磁干扰）和RFI（射频干扰）问题？答：我采用了多种手段，如差分模式设计、屏蔽技术和滤波器的使用，以减小电磁和射频干扰。
在之前的项目中，我们成功通过合理布局和屏蔽设计，降低了系统对外界干扰的敏感性。
3.请描述一次您解决复杂电路问题的经历。
答：在上一份工作中，我们面临一个难题，即电路中出现频繁的漂移问题。
通过深入的电路分析和使用示波器，我最终发现问题源于电源噪声，成功通过改进电源滤波电路解决了漂移问题。
4.如何确保您的设计符合相关电气安全标准？答：我严格遵循国际电工委员会（IEC）的相关标准，如IEC60950和IEC61010，以确保设计符合电气安全要求。
此外，我会定期参与相关培训，以了解最新的标准和法规。
5.在电子电气项目中，您如何确保设计的可靠性和稳定性？答：我注重在设计早期引入可靠性工程原则，使用可靠性分析工具如FMEA（故障模式和效果分析），并进行过温度、湿度等环境条件下的模拟测试，以确保系统在各种情况下都能稳定运行。
6.请描述一个您成功领导团队完成电子电气工程项目的经验。
答：我曾领导一个团队完成了一个复杂的嵌入式系统开发项目。
通过有效的沟通和任务分配，我们成功按时交付了高质量的产品。
我强调团队合作和定期的进展汇报，以确保项目按计划进行。
7.在面对紧急情况时，您是如何处理电子电气系统故障的？答：我采用系统性的故障诊断方法，首先通过仪器诊断定位问题，然后分阶段逐步排除可能的故障点。
在一个项目中，我们快速响应并成功修复了一台生产线上的电源故障，减小了生产中断的影响。
8.您在电子电气系统设计中有没有应用过物联网（IoT）技术？答：是的，我曾在一个智能家居系统项目中应用了物联网技术，实现了设备之间的远程监控和控制。
微型计算机控制技术第二版课后习题答案_潘新民
第一章1.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分作用?由四部分组成(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。
其中作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能.(4)检测与执行机构:a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量.b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。
2、微型计算机控制系统的软件有什么作用？说出各部分软件的作用。
软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件及数据库。
(1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。
2023年最新的FPGA技术调研报告
2023年最新的FPGA技术调研报告FPGA技术调研报告1．引言现场可编程门阵列(Fieldprogrammablegatearrays，FPGA)是一种可编程使用的信号处理器件，用户可通过改变配置信息对其功能进行定义，以满足设计需求。
与传统数字电路系统相比，FPGA具有可编程、高集成度、高速和高可靠性等优点，通过配置器件内部的逻辑功能和输入/输出端口，将原来电路板级的设计放在芯片中进行，提高了电路性能，降低了印刷电路板设计的工作量和难度，有效提高了设计的灵活性和效率。
设计者采用FPGA的优点：(1)减少对所需器件品种的需求，有助于降低电路板的体积重量；(2)增加了电路板完成后再修改设计的灵活性；(3)设计修改灵活，有助于缩短产品交付时间；(4)器件减少后，焊点减少，从而可提高可靠度。
尤其值得一提的是，在电路运行频率越来越高的情况下，采用FPGA实现的复杂电路功能减小了板级电路上PCB布线不当带来的电磁干扰问题，有助于保证电路性能。
FPGA也是现阶段航天专用集成电路（ASIC,Applicationspecificintegratedcircuit）的最佳实现途径。
使用商用现货FPGA设计微小卫星等航天器的星载电子系统，可以降低成本。
利用FPGA 内丰富的逻辑资源，进行片内冗余容错设计，是满足星载电子系统可靠性要求的一个好办法。
目前，随着对卫星技术的不断发展、用户技术指标的不断提高以及市场竞争的日益激烈，功能度集成和轻小型化已经成为星载电子设备的一个主流趋势。
采用小型化技术能够使星载电子设备体积减小、重量减轻、功耗降低，提高航天器承载有效载荷的能力以及功效比。
采用高功能集成的小型化器件，可以减小印制板的尺寸，减少焊盘数量，还有利于充分利用冗余技术提高系统的容错能力。
星载数字电路小型化的关键是器件选用，包括嵌人式高集成度器件的选用，其中，高密度可编程逻辑器件FPGA的选用是一个重要的实现方式。
目前，在航天遥感器的设计中，FPGA被广泛地应用于主控系统CPU的功能扩展CCD图像传感器驱动时序的产生以及高速数据采集。
如何提高设计能力以及应对研发挑战
如何提高设计能力以及应对研发挑战在具体设计过程中，EMI/EMC、低噪声设计、RF设计、信号处理、电源管理等仍是困扰最多工程师的最主要技术挑战；在项目层面的挑战方面，"成本制约"高居榜首，并且比例有所提高，"缺乏先进的测试和测量仪器"今年跃居第二，紧跟其后的"对相关标准不理解"与"缺乏最新器件的信息"比例相当(见表2)。
本刊特别邀请一些具有深厚技术背景的业界资深专家，来分享他们对提高设计能力以及应对各种挑战的独到见解。
这些专家分别来自测试设备厂商、领先半导体和相关技术供应商以及本地同处研发一线的系统厂商，可以说颇具权威性和代表性。
我们可以看到RF设计的一个发展趋势就是越来越多的部分会通过数字电路来实现，这就需要精通数字和射频微波的综合型人才；另一方面，研发的手段也需要更新，包括仿真工具和测试验证手段，这往往要结合工程师的多年经验才能充分发挥其功效，因为任何一个细微的变化都可能引起设计质量的改变，比如对于设计验证，我们可能会使用探头连接方式来测试，任何探头都会对被测对象带来负载效应，若能得到探头及其连接附件的仿真模型(如SPICE model)，则可以仿真其负载效应。
对于低噪声电路设计的验证，我们要清楚测试设备本身的噪声是多大。
无线通信设备的调制和解调部分可能完全用数字部分实现，手边的逻辑分析仪等工具是否支持星座图测试、EVM测试就变得很关键；而对于FPGA设计，能否验证其内部节点和外围电路之间的实时互动关系是很重要，选择适当的FPGA和测试设备支持insight调试变得相对重要。
高速电路设计的测试和验证很困难，许多芯片封装是BGA的形式，无法探测到一些关键信号，同时对于一些高速信号，标准上的定义往往是针对芯片管脚，而您能接触到的测试点往往是距管脚有一段距离，其间可能会有电容或一段传输线，如何能得到无法直接触及的点的波形非常关键；还有一种情况，在芯片管脚处测得的信号眼图是闭合的，但实际上，电路系统运行正常，这可能是因为在芯片内部会对信号进行专门的DSP 处理，处理以后的眼图是完全张开的，只是由于这一部分完全用数学的方法实现，设计者无法直接探测而已，如何解决这类问题呢，工程师可以结合仿真软件和测量工具，将建模、仿真分析、实际量测融为一体，根据实际测量点得波形推断其它点的波形，或推断经过某种特殊数学处理之后的波形。
《详解FPGA：人工智能时代的驱动引擎》札记
《详解FPGA：人工智能时代的驱动引擎》阅读随笔目录一、FPGA简介 (2)1.1 FPGA的定义与特点 (3)1.2 FPGA的发展历程 (4)1.3 FPGA的应用领域 (5)二、FPGA的工作原理 (7)2.1 FPGA的基本架构 (8)2.2 FPGA的工作模式 (10)2.3 FPGA的编程语言 (11)三、FPGA在人工智能领域的应用 (12)3.1 机器学习与深度学习 (14)3.2 自动驾驶与机器人技术 (15)3.3 无人机与智能物流 (17)3.4 医疗诊断与生物信息学 (18)3.5 其他领域的FPGA应用 (20)四、FPGA的设计与优化 (22)4.1 FPGA设计流程 (23)4.2 硬件描述语言 (25)4.3 设计优化策略 (26)4.4 性能评估与测试 (28)五、FPGA的未来发展趋势 (29)5.1 技术创新与突破 (30)5.2 行业合作与生态系统建设 (32)5.3 应对挑战与机遇 (33)六、结论 (35)6.1 FPGA在人工智能时代的重要性 (36)6.2 未来展望与期许 (37)一、FPGA简介FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路芯片，它允许设计师在硬件层面上实现可编程的解决方案。
与传统的专用硬件电路相比，FPGA具有更高的灵活性和可扩展性，因此在人工智能、数据中心、通信等领域得到了广泛应用。
FPGA的核心特点是可编程性。
它可以根据需要动态地重新配置内部逻辑单元，从而实现各种功能。
这种可编程性使得FPGA在应对不断变化的应用需求时具有很高的效率。
FPGA还具备低功耗、高性能、高可靠性等优点。
FPGA的发展历程可以追溯到20世纪80年代，当时Xilinx公司推出了世界上第一款商用FPGA产品。
随着技术的不断发展，FPGA的性能不断提高，功能也越来越丰富。
FPGA已经发展到了第四代，即UltraScale系列，其最大容量可达140亿个逻辑单元，支持多种编程语言和开发工具，为人工智能时代的应用提供了强大的支持。
电源管理的原理和方法
电源管理的原理和方法电源设计工程师通常采用灵活的电源监控、时序控制和调节电路对系统进行管理。
本文主要讨论电源管理的原理和方法。
多年来，随着系统内电源数量的增多，为了确保其安全、经济、持续和正常的工作，特别是在使用微处理器时，对电源轨进行监测和控制变得非常重要。
确定电压轨是超过阈值还是处于工作范围内，以及该电压相对于其它电压轨是否按照正确的时序上电或断电，这些对于系统运行的可靠性和安全性来说都是至关重要的。
对于这个问题，有许多解决方案。
例如，利用由精密电阻分压器、比较器和基准电压源组成的简单电路，就能够检测电压轨上的电压是高于还是低于规定的电平。
在复位发生器中，如ADM809，将这类器件与延迟器件结合在一起，能够使微处理器、ASIC(专用集成电路)以及DSP(数字信号处理器)等在上电时便处于复位状态，这种类型的监控适合于多种应用。
当需要监控多路电压轨时，会需要更多的不只是用于简单监控电压的监控IC。
例如，考虑一个常见的电源时序控制需求：FPGA(现场可编程门阵列)制造商规定，在向器件提供5V I/O(输入/输出)电压之前，必须先施加3.3V的内核电压，并持续至少20ms，以避免器件上电时受到损坏。
对于系统的可靠性来说，满足这样的时序要求就像要保证器件在规定的电源电压和温度范围内工作一样至关重要。
随着应用的发展，电源轨数量也在显著增加。
一些复杂、昂贵的系统，如LAN(局域网)交换机和蜂窝电话基站，线路卡通常会包含10路或更多电压轨;即使是成本敏感的消费类系统，如等离子电视，也可能具有多达15路的独立电压轨，其中许多电压轨都需要进行监控和时序控制。
目前，许多高性能的IC都需要多路电压。
例如，提供独立的内核电压和I/O电压已成为许多器件的标准。
在高端系统中，每个DSP器件会需要多达四个独立的电源。
而在更多情况下，单一系统中可能存在着大量的多电源器件，包括FPGA、ASIC、DSP、微处理器和微控制器(以及模拟器件)。
电子学工程师面试题及答案
电子学工程师面试题及答案1.解释一下你在电子学工程师岗位上的工作经验。
答：我在过去五年中一直从事电子学工程师的工作，负责设计和优化电路板，确保产品的性能和稳定性。
在上一家公司，我领导了一个跨功能团队，成功设计了一款具有高度集成性的嵌入式系统，提高了产品的整体效率，并将生产成本降低了15%。
2.谈谈你在模拟电路设计方面的经验。
答：我的模拟电路设计经验涵盖了各种应用场景，包括放大器、滤波器和功率管理电路。
例如，我设计了一款低功耗放大器，通过使用低功耗运算放大器和精心调整电源电压，实现了在高增益下的低功耗运行。
3.你对数字信号处理有何了解？答：在数字信号处理方面，我曾领导一个项目，设计了一个基于FPGA的高性能数字滤波器。
我们利用了FPGA的并行计算能力，实现了对大量数据的实时处理，显著提高了系统的响应速度。
4.请详细描述你在嵌入式系统开发中的经验。
答：我曾负责开发一款嵌入式系统，集成了多个传感器和通信模块，用于实时数据采集和远程监控。
通过选择合适的微控制器和优化算法，我成功地将系统的响应时间缩短到毫秒级别，并提高了系统的稳定性。
5.谈谈你在硬件描述语言（如Verilog、VHDL）方面的经验。
答：我在Verilog和VHDL方面有深入的了解，曾在一个复杂的数字系统设计项目中使用Verilog。
我设计了一个多通道数据采集模块，通过合理的模块划分和时序控制，确保了系统的可靠性和稳定性。
6.如何处理电路设计中的EMI/EMC问题？答：在我之前的项目中，我们通过合理的布局和设计屏蔽措施，有效地减少了电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）问题。
同时，利用仿真工具对电路进行模拟，及早发现潜在的问题并进行调整，确保产品在认证测试中顺利通过。
7.在面对紧急项目时，你如何保证高质量的设计和交付？答：我有经验在紧迫的时间框架内工作。
我会首先确保清晰的项目计划，并合理分配任务给团队成员。
同时，我会采用迭代式的开发方法，尽早完成关键模块的设计和测试，确保在最短的时间内获得可靠的结果。
硬件电路设计工程师面试题及答案
硬件电路设计工程师面试题及答案1.简述你在硬件电路设计中的经验，以及你曾经设计过的一项成功的电路项目。
答：我在硬件电路设计领域有丰富的经验，曾参与设计过一款高性能嵌入式处理器。
我负责处理器核心的设计，通过优化指令集和流水线结构，成功提高了性能，并通过仿真和验证确保了稳定性。
2.在硬件设计中，你如何平衡性能和功耗的关系？答：在硬件设计中，性能和功耗是相互制约的关系。
我通常采用多层次的优化策略，例如采用先进的低功耗工艺、使用节能算法以及通过电源管理技术来实现性能和功耗的平衡。
3.解释一下时序分析在电路设计中的作用。
答：时序分析在电路设计中是至关重要的，它用于确保电路在不同条件下的稳定性。
通过对时钟、信号传输延迟等进行详细的分析，可以确保电路在各种工作条件下都能够按照预期的时序要求工作。
4.谈谈你在高速电路设计中的经验，如何解决时序和信号完整性问题？答：在高速电路设计中，时序和信号完整性是关键挑战。
我曾经通过采用合适的布线规则、缓冲器的优化和信号重整等手段，成功解决了时序和信号完整性问题，确保了电路的可靠性和性能。
5.你对EMI/EMC的了解和处理方法是什么？答：我在电磁兼容性（EMC）方面有着深入的了解。
通过合理的布局和屏蔽设计、使用滤波器以及优化接地方式等手段，我成功降低了电磁干扰（EMI）水平，确保了设备在电磁环境中的稳定工作。
6.在多层PCB设计中，你如何优化布局以降低信号干扰？答：多层PCB设计中，通过巧妙的布局和层间引脚规划，我成功减小了信号回流路径，降低了串扰。
同时，巧妙使用地平面和电源平面，有效地降低了信号干扰和电磁辐射。
7.谈谈你在FPGA设计方面的经验，包括资源利用和时序优化。
答：在FPGA设计中，我注重资源的有效利用，通过巧妙的模块划分和精细的时序分析，成功实现了对FPGA资源的最优利用。
采用流水线和并行处理等技术，进一步提高了时序性能。
8.请详细介绍你在模拟电路设计中的经验，包括面对噪声和失真时的解决方法。