CAN总线学习笔记五:SJA1000硬件电路设计
AN总线学习笔记五:SJA1000硬件电路设计
首先对CAN总线控制器SJA1000的管脚我们必须熟悉。下面是其各个管脚的功能参数。
各个管脚的符号功能什么的上面的表里介绍的很详细,我就不多废话了。
接着我们看SJA1000的这些管脚在实际电路中是怎么进行连接的,因为只谈SJA1000的硬件电路设计,所以就截一张PIAE提供的电路原理图里关于SJA1000的部分。
下面我们要具体解析这个电路图。
AD0-AD7是地址/数据复用总线。因为这个电路是把SJA1000做外部RAM扩展了,所以它的电路连接也势必要符合外部RAM的连接要求。(特权同学也是第一次接触单片机的外部存储器扩展应用,所以开始的时候也很是纳闷,然后拿起课本一阵恶补后才恍然大悟。)先补一下外部扩展RAM的知识,然后再谈这个电路就容易多了:51单片机外部RAM的扩展最多是可以寻址64KB的,也就是最多可以有16条地址线来寻址,P0口是低八位地址扩展
口,P2口是高八位地址扩展口。如果外部RAM不需要用到全部16条地址线(SJA1000就只有8条地址线),那么只要把低位地址线和外部RAM的相应地址线连接,高位的地址线在寻址时都默认为1,比如这里的SJA1000,它的8条地址线是和P0口相连接的,所以对SJA1000的寄存器寻址时的地址应该是FF00H-FFFFH,但是为什么PIAE提供的程序里的地址定义却是FE00H-FEFFH呢?这就要讨论CS信号的连接问题了,我们知道,CS是片选输入信号,只有当它是低电平时才能访问SJA1000。再看看它和谁连了?是P2.0口,正好是地址线高八位的最低位,如果按常理来说,寻址FF00H,那么P2.0就是高电平,SJA1000就不能被访问。所以寻址FE00H时才选通SJA1000,这时才是SJA1000寄存器的地址。
上面讨论了寻址的问题,只是就事论事,如果还不理解,我建议找本书详细了解下单片机的外部存储器的扩展后就会明白的。另外,我们知道单片机的P3.0和P3.1有第二功能,就是做RD和WR用,所以它们就和外部寄存器(这里指SJA1000)的RD和WR相连接了。单片机的ALE脚和存储器的ALE脚也必须相连接。以上的这些连接使得SJA100成为了单片机的外部存储器。
再看INT脚是和单片机的INT1相连,也就是作为接收中断信号来告诉单片机接收到了新的数据帧。RST脚是复位脚,接P2.3成为可编程的。
TX0\RX0连接82C250的对应脚,数据帧是通过这两个脚传送出去的(具体的工作原理可以参考82C250的资料,这里就不讨论了)。MODE脚接正,说明工作在INTER模式下。XTAL1和XTAL2两个脚接16MHz的晶体,SJA1000的工作是有一定的时序的,它可以完成数据的发送以及数据的校验等功能,这完全是IC设计者考虑的东西,我们只要了解它的工作原理,通过单片机配置SJA1000的工作方式,并且向SJA1000写数据或者读数据就可以达到CAN总线通信的目的了。
硬件工程师面试题集(含答案-很全)
硬件工程师面试题集 (DSP,嵌入式系统,电子线路,通讯,微电子,半导体) 1、下面是一些基本的数字电路知识问题,请简要回答之。 (1) 什么是Setup和Hold 时间? 答:Setup/Hold Time 用于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(Setup Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据能够保持稳定不变的时间。输入数据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就是建立时间通常所说的SetupTime。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到来时,数据才能被打入触发器。保持时间(Hold Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据保持稳定不变的时间。如果Hold Time 不够,数据同样不能被打入触发器。 (2) 什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除? 答:在组合逻辑电路中,由于门电路的输入信号经过的通路不尽相同,所产生的延时也就会不同,从而导致到达该门的时间不一致,我们把这种现象叫做竞争。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲或毛刺的现象叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。解决方法:一是添加布尔式的消去项,二是在芯片外部加电容。 (3) 请画出用D 触发器实现2 倍分频的逻辑电路 答:把D 触发器的输出端加非门接到D 端即可,如下图所示: (4) 什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求? 答:线与逻辑是两个或多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(漏极或者集电极开路),为了防止因灌电流过大而烧坏OC 门,应在OC 门输出端接一上拉电阻(线或则是下拉电阻)。 (5) 什么是同步逻辑和异步逻辑?同步电路与异步电路有何区别? 答: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.电路设计可分类为同步电路设计和异步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作,而异步电路不使用时钟脉冲做同步,其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。异步电路具有下列优点:无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效能、模块性、可组合和可复用性。 (7) 你知道那些常用逻辑电平?TTL 与COMS 电平可以直接互连吗? 答:常用的电平标准,低速的有RS232、RS485、RS422、TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、ECL、LVPECL 等,高速的有LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL 等。 一般说来,CMOS 电平比TTL 电平有着更高的噪声容限。如果不考虑速度和性能,一般TTL 与CMOS 器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常,因为有些TTL 电路需要下一级的输入阻抗作为负载才能正常工作。 (6) 请画出微机接口电路中,典型的输入设备与微机接口逻辑示意图(数据接口、控制接口、锁存器/缓冲器)
硬件电路设计基础知识
硬件电子电路基础
第一章半导体器件 §1-1 半导体基础知识 一、什么是半导体 半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。(导电能力即电导率)(如:硅Si 锗Ge等+4价元素以及化合物)
二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。(略) 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂──管子 ?温度──热敏元件 ?光照──光敏元件等 2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 ?自由电子──受束缚的电子(-) ?空穴──电子跳走以后留下的坑(+) 三、杂质半导体──N型、P型 (前讲)掺杂可以显著地改变半导体的导电特性,从而制造出杂质半导体。 ?N型半导体(自由电子多) 掺杂为+5价元素。如:磷;砷P──+5价使自由电子大大增加原理:Si──+4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成: o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o空穴──少子 o自由电子──多子 ?P型半导体(空穴多) 掺杂为+3价元素。如:硼;铝使空穴大大增加 原理:Si──+4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──+3价 载流子组成:
o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由B提供的空穴──数量多。 o空穴──多子 o自由电子──少子 结论:N型半导体中的多数载流子为自由电子; P型半导体中的多数载流子为空穴。 §1-2 PN结 一、PN结的基本原理 1、什么是PN结 将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时,交界面两侧的那部分区域。 2、PN结的结构 分界面上的情况: P区:空穴多 N区:自由电子多 扩散运动: 多的往少的那去,并被复合掉。留下了正、负离子。 (正、负离子不能移动) 留下了一个正、负离子区──耗尽区。 由正、负离子区形成了一个内建电场(即势垒高度)。 方向:N--> P 大小:与材料和温度有关。(很小,约零点几伏)
硬件电路设计过程经验分享 (1)
献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝,离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候,与你一样,俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性,EMI,PS设计准会把你搞晕。别急,一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果,越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb,物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。
pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel,也就是altimuml容易上手,在国内也比较流行,应付一般的工作已经足够,适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具,硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos,是post-command型的;而cadence的产品concept&allegro是pre-command型的,用惯了protel,突然转向cadence的工具,会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有1)原理图设计。2)pcb设计。3)制作BOM 表。现在简要谈一下设计流程(步骤): 1)原理图库建立。要将一个新元件摆放在原理图上,我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性,并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY),周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单,而且因为用的人多,许多元件都能找到现成的库,这一点对使用者极为方便。应搞清楚ic body,ic pins,input pin,output pin,analog pin,digital pin,power pin等区别。 2)有了充足的库之后,就可以在原理图上画图了,按照datasheet和系统设计的要
硬件工程师经典面试100 题
硬件经典面试100 题(附参考答案) 1、请列举您知道的电阻、电容、电感品牌(最好包括国内、国外品牌)。 电阻: 美国:AVX、VISHAY 威世 日本:KOA 兴亚、Kyocera 京瓷、muRata 村田、Panasonic 松下、ROHM 罗姆、susumu、TDK 台湾: LIZ 丽智、PHYCOM 飞元、RALEC 旺诠、ROYALOHM 厚生、SUPEROHM 美隆、TA-I 大毅、TMTEC 泰铭、TOKEN 德键、TYOHM 幸亚、UniOhm 厚声、VITROHM、VIKING 光颉、WALSIN 华新科、YAGEO 国巨 新加坡:ASJ 中国:FH 风华、捷比信 电容: 美国:AVX、KEMET 基美、Skywell 泽天、VISHAY 威世 英国:NOVER 诺华德国:EPCOS、WIMA 威马丹麦:JENSEN 战神 日本:ELNA 伊娜、FUJITSU 富士通、HITACHI 日立、KOA 兴亚、Kyocera 京瓷、Matsushita 松下、muRata 村田、NEC、 nichicon(蓝宝石)尼吉康、Nippon Chemi-Con(黑金刚、嘉美工)日本化工、Panasonic 松下、Raycon 威康、Rubycon(红 宝石)、SANYO 三洋、TAIYO YUDEN 太诱、TDK、TK 东信 韩国: SAMSUNG 三星、SAMWHA 三和、SAMYOUNG 三莹 台湾:CAPSUN、CAPXON(丰宾)凯普松、Chocon、Choyo、ELITE 金山、EVERCON、EYANG 宇阳、GEMCON 至美、 GSC 杰商、G-Luxon 世昕、HEC 禾伸堂、HERMEI 合美电机、JACKCON 融欣、JPCON 正邦、LELON 立隆、LTEC 辉城、 OST 奥斯特、SACON 士康、SUSCON 冠佐、TAICON 台康、TEAPO 智宝、WALSIN 华新科、YAGEO 国巨 香港:FUJICON 富之光、SAMXON 万裕中国:AiSHi 艾华科技、Chang 常州华威电子、FCON 深圳金富康、FH 广东 风华、HEC 东阳光、JIANGHAI 南通江海、JICON 吉光电子、LM 佛山利明、R.M 佛山三水日明电子、Rukycon 海丰三力、 Sancon 海门三鑫、SEACON 深圳鑫龙茂电子、SHENGDA 扬州升达、TAI-TECH 台庆、TF 南通同飞、TEAMYOUNG 天 扬、QIFA 奇发电子 电感: 美国:AEM、AVX、Coilcraft 线艺、Pulse 普思、VISHAY 威世 德国:EPCOS、WE 日本:KOA 兴亚、muRata 村田、Panasonic 松下、sumida 胜美达、TAIYO YUDEN 太诱、TDK、TOKO、TOREX 特瑞仕 台湾:CHILISIN 奇力新、https://www.360docs.net/doc/a412208525.html,yers 美磊、TAI-TECH 台庆、TOKEN 德键、VIKING 光颉、WALSIN 华新科、YAGEO 国 巨 中国:Gausstek 丰晶、GLE 格莱尔、FH 风华、CODACA 科达嘉、Sunlord 顺络、紫泰荆、肇庆英达
电路硬件设计基础
1.1电路硬件设计基础 1.1.1电路设计 硬件电路设计原理 嵌入式系统的硬件设计主要分3个步骤:设计电路原理图、生成网络表、设计印制电路板,如下图所示。 图1-1硬件设计的3个步骤 进行硬件设计开发,首先要进行原理图设计,需要将一个个元器件按一定的逻辑关系连接起来。设计一个原理图的元件来源是“原理图库”,除了元件库外还可以由用户自己增加建立新的元件,用户可以用这些元件来实现所要设计产品的逻辑功能。例如利用Protel 中的画线、总线等工具,将电路中具有电气意义的导线、符号和标识根据设计要求连接起来,构成一个完整的原理图。 原理图设计完成后要进行网络表输出。网络表是电路原理设计和印制电路板设计中的一个桥梁,它是设计工具软件自动布线的灵魂,可以从原理图中生成,也可以从印制电路板图中提取。常见的原理图输入工具都具有Verilog/VHDL网络表生成功能,这些网络表包含所有的元件及元件之间的网络连接关系。 原理图设计完成后就可进行印制电路板设计。进行印制电路板设计时,可以利用Protel 提供的包括自动布线、各种设计规则的确定、叠层的设计、布线方式的设计、信号完整性设计等强大的布线功能,完成复杂的印制电路板设计,达到系统的准确性、功能性、可靠性设计。 电路设计方法(有效步骤) 电路原理图设计不仅是整个电路设计的第一步,也是电路设计的基础。由于以后的设计工作都是以此为基础,因此电路原理图的好坏直接影响到以后的设计工作。电路原理图的具体设计步骤,如图所示。
图1-2原理图设计流程图 (1)建立元件库中没有的库元件 元件库中保存的元件只有常用元件。设计者在设计时首先碰到的问题往往就是库中没有原理图中的部分元件。这时设计者只有利用设计软件提供的元件编辑功能建立新的库元件,然后才能进行原理图设计。 当采用片上系统的设计方法时,系统电路是针对封装的引脚关系图,与传统的设计方法中采用逻辑关系的库元件不同。 (2)设置图纸属性 设计者根据实际电路的复杂程度设置图纸大小和类型。图纸属性的设置过程实际上是建立设计平台的过程。设计者只有设置好这个工作平台,才能够在上面设计符合要求的电路图。 (3)放置元件 在这个阶段,设计者根据原理图的需要,将元件从元件库中取出放置到图纸上,并根据原理图的需要进行调整,修改位置,对元件的编号、封装进行设置等,为下一步的工作打下基础。 (4)原理图布线 在这个阶段,设计者根据原理图的需要,利用设计软件提供的各种工具和指令进行布线,将工作平面上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的原理图。 (5)检查与校对 在该阶段,设计者利用设计软件提供的各种检测功能对所绘制的原理图进行检查与校对,以保证原理图符合电气规则,同时还应力求做到布局美观。这个过程包括校对元件、导线位置调整以及更改元件的属性等。 (6)电路分析与仿真 这一步,设计者利用原理图仿真软件或设计软件提供的强大的电路仿真功能,对原理图的性能指标进行仿真,使设计者在原理图中就能对自己设计的电路性能指标进行观察、测试,从而避免前期问题后移,造成不必要的返工。
华为硬件工程师面试题
DSP、嵌入式、软件等 1、请用方框图描述一个你熟悉的实用数字信号处理系统,并做简要的分析;如果没有,也可以自己设计一个简单的数字信号处理系统,并描述其功能及用途。(仕兰微面试题目) 2、数字滤波器的分类和结构特点。(仕兰微面试题目) 3、IIR,FIR滤波器的异同。(新太硬件面题) 4、拉氏变换与Z变换公式等类似东西,随便翻翻书把如.h(n)=-a*h(n-1)+b*δ(n) a.求h(n)的z变换; b.问该系统是否为稳定系统; c.写出FIR数字滤波器的差分方程;(未知) 5、DSP和通用处理器在结构上有什么不同,请简要画出你熟悉的一种DSP结构图。(信威dsp软件面试题) 6、说说定点DSP和浮点DSP的定义(或者说出他们的区别)(信威dsp软件面试题) 7、说说你对循环寻址和位反序寻址的理解.(信威dsp软件面试题) 8、请写出【-8,7】的二进制补码,和二进制偏置码。用Q15表示出0.5和-0.5.(信威dsp软件面试题) 9、DSP的结构(哈佛结构);(未知) 10、嵌入式处理器类型(如ARM),操作系统种类(Vxworks,ucos,winCE,linux),操作系统方面偏CS方向了,在CS篇里面讲了;(未知) 11、有一个LDO芯片将用于对手机供电,需要你对他进行评估,你将如何设计你的测试项目? 12、某程序在一个嵌入式系统(200M CPU,50M SDRAM)中已经最优化了,换到零一个系统(300M CPU,50M SDRAM)中是否还需要优化?(Intel) 13、请简要描述HUFFMAN编码的基本原理及其基本的实现方法。(仕兰微面试题目) 14、说出OSI七层网络协议中的四层(任意四层)。(仕兰微面试题目) 15、A)(仕兰微面试题目) #i nclude void testf(int*p) { *p+=1; } main() { int *n,m[2]; n=m; m[0]=1; m[1]=8; testf(n); printf("Data value is %d ",*n); } ------------------------------ B) #i nclude void testf(int**p) {
硬件基础知识
第三章硬件基础知识学习 通过上一课的学习,我们貌似成功的点亮了一个LED小灯,但是还有一些知识大家还没有 彻底明白。单片机是根据硬件电路图的设计来写代码的,所以我们不仅仅要学习编程知识,还有硬件知识,也要进一步的学习,这节课我们就要来穿插介绍电路硬件知识。 3.1 电磁干扰EMI 第一个知识点,去耦电容的应用,那首先要介绍一下去耦电容的应用背景,这个背景就是电磁干扰,也就是传说中的EMI。 1、冬天的时候,尤其是空气比较干燥的内陆城市,很多朋友都有这样的经历,手触碰到电脑外壳、铁柜子等物品的时候会被电击,实际上这就是“静电放电”现象,也称之为ESD。 2、不知道有没有同学有这样的经历,早期我们使用电钻这种电机设备,并且同时在听收音机或者看电视的时候,收音机或者电视会出现杂音,这就是“快速瞬间群脉冲”的效果,也称之为EFT。 3、以前的老电脑,有的性能不是很好,带电热插拔优盘、移动硬盘等外围设备的时候,内部会产生一个百万分之一秒的电源切换,直接导致电脑出现蓝屏或者重启现象,就是热插拔的“浪涌”效果,称之为Surge... ... 电磁干扰的内容有很多,我们这里不能一一列举,但是有些内容非常重要,后边我们要一点点的了解。这些问题大家不要认为是小问题,比如一个简单的静电放电,我们用手能感觉到的静电,可能已经达到3KV以上,如果用眼睛能看得到的,至少是5KV了,只是因为 这个电压虽然很高,电量却很小,因此不会对人体造成伤害。但是我们应用的这些半导体元器件就不一样了,一旦瞬间电压过高,就有可能造成器件的损坏。而且,即使不损坏,在2、3里边介绍的两种现象,也严重干扰到我们正常使用电子设备了。 基于以上的这些问题,就诞生了电磁兼容(EMC)这个名词。这节课我们仅仅讲一下去耦
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硬件工程师面试题集 (DSP,嵌入式系统,电子线路,通讯,微电子,半导体) ---ReaLYamede 1下面是一些基本的数字电路知识问题,请简要回答之。 ⑴什么是SetUP和HOld时间? 答:SetUP/Hold Time用于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(SetUP Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据能够保持稳定不变的时间。输入数据信 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就是建立时间通常所说的SetUPTime。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到来时,数据才能被打入触发器。保持时间(Hold Time)是指触发器的时钟信号 上升沿到来以后,数据保持稳定不变的时间。如果Hold Time不够,数据同样不能被打入 触发器。 (2) 什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除? 答:在组合逻辑电路中,由于门电路的输入信号经过的通路不尽相同,所产生的延时也就会 不同,从而导致到达该门的时间不一致,我们把这种现象叫做竞争。由于竞争而在电路输出 端可能产生尖峰脉冲或毛刺的现象叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒 险现象。解决方法:一是添加布尔式的消去项,二是在芯片外部加电容。 (3) 请画出用D触发器实现2倍分频的逻辑电路 答:把D触发器的输出端加非门接到D端即可,如下图所示: OIJTPUT CLK (4) 什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求? 答:线与逻辑是两个或多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(漏极或者集电极开路),为了防止因灌电流过大而烧坏OC门,应在OC门输出端接一上拉电阻(线或则是下拉电阻)。 (5) 什么是同步逻辑和异步逻辑?同步电路与异步电路有何区别? 答: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.电路设计可分类为同步电路设计和异步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运 作,而异步电路不使用时钟脉冲做同步,其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号 使之同步。异步电路具有下列优点:无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效 能、模块性、可组合和可复用性。 ⑺你知道那些常用逻辑电平?TTL与CoMS电平可以直接互连吗? 答:常用的电平标准,低速的有RS232、RS485、RS422、TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、ECL、LVPECL 等,高速的有LVDS、GTL、PGTL> CML、HSTL、SSTL 等。 一般说来,CMOS电平比TTL电平有着更高的噪声容限。如果不考虑速度和性能,一般TTL与CMOS器件可以互换。但是需要注意有时候负载效应可能引起电路工作不正常,因为有些
常见硬件工程师笔试题标准答案
硬件工程师笔试题 一、电路分析: 1、竞争与冒险 在组合逻辑中,在输入端的不同通道数字信号中经过了不同的延时,导致到达该门的时间不一致叫竞争。因此在输出端可能产生短时脉冲(尖峰脉冲)的现象叫冒险。 常用的消除竞争冒险的方法有:输入端加滤波电容、选通脉冲、修改逻辑设计等。 2、同步与异步 同步逻辑就是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑就是各时钟之间没有固定的因果关系。同步电路:存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源,因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。 异步电路:电路没有统一的时钟,有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连,只有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步,而其它的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。 异步电路不使用时钟脉冲做同步,其子系统就是使用特殊的“开始”与“完成”信号使之同步 同步就就是双方有一个共同的时钟,当发送时,接收方同时准备接收。异步双方不需要共同的时钟,也就就是接收方不知道发送方什么时候发送,所以在发送的信息中就要有提示接收方开始接收的信息,如开始位,结束时有停止位 3、仿真软件:Proteus 4、Setup 与Hold time Setup/hold time 就是测试芯片对输入信号与时钟信号之间的时间要求。建立时间就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。保持时间就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。 5、IC设计中同步复位与异步复位的区别 同步复位在时钟沿采集复位信号,完成复位动作。异步复位不管时钟,只要复位信号满足条件,就完成复位动作。异步复位对复位信号要求比较高,不能有毛刺,如果其与时钟关系不确定,也可能出现亚稳态。 6、常用的电平标准 TTL: transistor-transistor logic gate晶体管-晶体管逻辑门 CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor互补金属氧化物半导体 LVTTL(Low Voltage TTL)、LVCMOS(Low Voltage CMOS):3、3V、2、5V RS232、RS485 7、TTL电平与CMOS电平
硬件工程师笔试题 附答案
一、填空题(每题5分,8题,共40分) 1.二极管的导通电压一般是0.7V 。 2.MOS管根据掺杂类型可以分为NMOS 、PMOS 。 3.晶体三极管在工作时,发射结和集电结均处于正向偏置,该晶体管工作在饱和状态。 4.二进制数(11010010)2转换成十六进制数是D2 。 5.贴片电阻上的103代表10k 。 6.输出使用O C门或OD门实现线与功能。 7.假设A传输线的特征阻抗是70欧姆,B传输线的特征阻抗是30欧姆,A传输线与B传输线相 连,那么它们之间的反射系数是0.4。(-0.4也可以是正确答案) 8.假设模拟信号的输入带宽是10Hz~1MHz,对信号进行无失真采样的最低频率是 2MHz 。 二、问答题(每题10分,6题,共60分) 1.单片机上电后没有运转,首先要检查什么?(10分) 答案:第一步,测量电源电压是否正常;第二步,测量复位引脚是否正常;第三步,测量外部晶振是否起振。2.请分别画出BUCK和BOOST电路的原理框图。(10分) BU CK电路: BOOST电路: 3.请画出SAR型(逐次逼近型)ADC的原理框图,或者描述SAR型ADC的工作原理。(10 分)
SAR型ADC包括采样保持电路(S/H)、比较器(COMP ARE)、数/模转换器(DAC)、逐次逼近寄存器(SAR REGISTER)和逻辑控制单元(SAR L OGIC)。模拟输入电压VIN由采样保持电路采样并保持,为实现二进制搜索算法,首先由SAR L OGIC 控制N位寄存器设置在中间刻度,即令最高有效位MSB为“1”电平而其余位均为“0”电平,此时数字模拟转换器DAC输出电压VDAC为0.5VREF,其中VREF为提供给ADC的基准电压。由比较器对VIN和VDAC进行比较,若VIN>VDAC,则比较器输出“1”电平,N位寄存器的MSB保持“1”电平;反之,若VN 模拟电路设计基础知识(笔试时候容易遇到的 题目) 1、最基本的如三极管曲线特性(太低极了点) 2、基本放大电路,种类,优缺点,特别是广泛采用差分结构的原因 3、反馈之类,如:负反馈的优点(带宽变大) 4、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 5、锁相环电路组成,振荡器(比如用D触发器如何搭) 6、A/D电路组成,工作原理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,不一一列举太底层的MOS管物理特性感觉一般不大会作为笔试面试题,因为全是微电子物理,公式推导太罗索,除非面试出题的是个老学究 ic设计的话需要熟悉的软件adence, Synopsys, Advant,UNIX当然也要大概会操作实际工作所需要的一些技术知识(面试容易问到) 如电路的低功耗,稳定,高速如何做到,调运放,布版图注意的地方等等,一般会针对简历上你所写做过的东西具体问,肯定会问得很细(所以别把什么都写上,精通之类的词也别用太多了),这个东西各个人就不一样了,不好说什么了。 2、数字电路设计当然必问Verilog/VHDL,如设计计数器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),全加器等等比如: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设计的要求系统方面:如果简历上还说做过cpu之类,就会问到诸如cpu如何工作,流水线之类的问题3、单片机、DSP、FPG A、嵌入式方面(从没碰过,就大概知道几个名字胡扯几句,欢迎拍砖,也欢迎牛人帮忙补充)如单片机中断几个/类型,编中断程序注意什么问题 DSP的结构(冯、诺伊曼结构吗?)嵌入式处理器类型(如ARM),操作系统种类 (Vxworks,ucos,winCE,linux),操作系统方面偏CS方向了,在CS篇里面讲了4、信号系统基础拉氏变换与Z变换公式等类似东西,随便翻翻书把如、h(n)=-a*h(n-1)+b*δ(n) a、求h(n)的z变换 b、问该系统是否为稳定系统 c、写出F IR数字滤波器的差分方程以往各种笔试题举例利用4选1实现F(x,y,z)=xz+yz 用mos管搭出一个二输入与非门。 用传输门和倒向器搭一个边沿触发器用运算放大器组成一个10倍的放大器微波电路的匹配电阻。 名词解释,无聊的外文缩写罢了,比如PCI、EC C、DDR、interrupt、pipeline IRQ,BIOS,USB,VHDL,VLSI VCO(压控振荡器) RAM (动态随机存储器),FIR IIR DFT(离散傅立叶变换) 或者是中文的,比如 a量化误差 b、直方图 c、白平衡共同的注 硬件电子电路基础关于本课程 § 4—2乙类功率放大电路 § 4—3丙类功率放大电路 § 4—4丙类谐振倍频电路 第五章正弦波振荡器 § 5—1反馈型正弦波振荡器的工作原理 § 5— 2 LC正弦波振荡电路 § 5— 3 LC振荡器的频率稳定度 § 5—4石英晶体振荡器 § 5— 5 RC正弦波振荡器 第一章半导体器件 §1半导体基础知识 §1PN 结 §-1二极管 §1晶体三极管 §1场效应管 §1半导体基础知识 、什么是半导体半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。(导电能力即电导率)(如:硅Si锗Ge等+ 4价元素以及化合物) 、半导体的导电特性本征半导体一一纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。(略) 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂一一管子 *温度--- 热敏元件 ?光照——光敏元件等 2、半导体中的两种载流子一一自由电子和空穴 ?自由电子——受束缚的电子(一) ?空穴——电子跳走以后留下的坑(+ ) 三、杂质半导体——N型、P型 (前讲)掺杂可以显著地改变半导体的导电特性,从而制造出杂质半导体。 *N型半导体(自由电子多) 掺杂为+ 5价元素。女口:磷;砷P—+ 5价使自由电子大大增加原理:Si—+ 4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成: o本征激发的空穴和自由电子——数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子——数量多。 o 空穴——少子 o 自由电子------ 多子 ?P型半导体(空穴多) 掺杂为+ 3价元素。女口:硼;铝使空穴大大增加 原理:Si—+ 4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B——+ 3价 载流子组成: o本征激发的空穴和自由电子数量少。 o掺杂后由B提供的空穴——数量多。 o 空穴——多子 o 自由电子——少子 硬件一些工程师面试题 1. 硬件工程师的主要职责是什么 数字电路和模拟电路的区别。在硬件设计是应该注意什么 2. 总线是什么概念什么原理常用的总线有哪些 各种存储器的详细性能介绍、设计要点及选型. 描述反馈电路的概念,列举他们的应用。 反馈,就是在电子系统中,把输出回路中的电量输入到输入回路中去。 反馈的类型有:电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。 负反馈的优点:降低放大器的增益灵敏度,改变输入电阻和输出电阻,改善放大器的线性和非线性失真,有效地扩展放大器的通频带,自动调节作用。 电压负反馈的特点:电路的输出电压趋向于维持恒定。 电流负反馈的特点:电路的输出电流趋向于维持恒定。 3、有源滤波器和无源滤波器的区别 无源滤波器:这种电路主要有无源元件R、L和C组成 有源滤波器:集成运放和R、C组成,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。 集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高,输出电阻小,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限,所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。 同步电路和异步电路的区别是什么 同步电路:存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源,因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。 异步电路:电路没有统一的时钟,有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连,这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步,而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。 什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求 将两个门电路的输出端并联以实现与逻辑的功能成为线与。 在硬件上,要用OC门来实现,同时在输出端口加一个上拉电阻。 由于不用OC门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门。 上拉电阻阻值的选择原则包括: 1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。 2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。 3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑 以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理 //OC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的搞电平值。 OC门电路要输出“1”时才需要加上拉电阻不加根本就没有高电平 在有时我们用OC门作驱动(例如控制一个 LED)灌电流工作时就可以不加上拉电阻 OC门可以实现“线与”运算 OC门就是集电极开路输出 总之加上拉电阻能够提高驱动能力。 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。 硬件工程师笔试题目 关键词:硬件工程师笔试题目 模拟电路 1、基尔霍夫定理的内容是什么?(仕兰微电子) 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(降低放大器的增益灵敏度,改变输入电阻和输出电阻,改善放大器的线性和非线性失真,有效地扩展放大器的通频带,自动调节作用)(未知) 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) 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< 电路设计的基本原理和方法 本人经过整理得出如下的电路设计方法,希望对广大电子爱好者及热衷于硬件研发的朋友有所帮助。 电子电路的设计方法 设计一个电子电路系统时,首先必须明确系统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后对方案中的各个部分进行单元的设计,参数计算和器件选择,最后将各个部分连接在一起,画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一.明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析,充分了解系统的性能,指标,内容及要求,以明确系统应完成的任务。 二.方案选择 这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路,并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料,针对系统提出的任务,要求和条件,完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索,勇于创新,力争做到设计方案合理,可靠,经济,功能齐全,技术先进。并且对方案要不断进行可行性和有缺点的分析,最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映应完成的任务和各组成部分的功能,清楚表示系统的基本组成和相互关系。 三.单元电路的设计,参数计算和期间选择 根据系统的指标和功能框图,明确各部分任务,进行各单元电路的设计,参数计算和器件选择。 1.单元电路设计 单元电路是整机的一部分,只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。 每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务,详细拟定出单元电路的性能指标,与前后级之间的关系,分析电路的组成形式。具体设计时,可以模仿传输的先进的电路,也可以进行创新或改进,但都必须保证性能要求。而且,不仅单元电路本身要设计合理,各单元电路间也要互相配合,注意各部分的输入信号,输出信号和控制信号的关系。 2.参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求,就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如,放大电路中各电阻值,放大倍数的计算;振荡器中电阻,电容,振荡频率等参数的计算。只有很好的理解电路的工作原理,正确利用计算公式,计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时,同一个电路可能有几组数据,注意选择一组能完成电路设计要求的功能,在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流,电压,频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求; (2)元器件的极限参数必须留有足够充裕量,一般应大于额定值的1.5倍; (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3.器件选择 (1)元件的选择 阻容电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同,有解电路对电容的漏电要求很严,还有些电路对电阻,电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量(100uF~3000uF)铝电解电容,为滤掉高频通常 硬件电路板设计规范 制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的 工作作风和严肃、认真的工作态度, 增强硬件开发人员的责任感和使命感, 提高工作效率和开发成功率, 保证产品质量。 1、深入理解设计需求, 从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求; 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案, 对CPU等主芯片进行选型, CPU选型有以下几点要求: 1) 容易采购, 性价比高; 2) 容易开发: 体现在硬件调试工具种类多, 参考设计多, 软件资源丰富, 成功案例多; 3) 可扩展性好; 3、针对已经选定的CPU芯片, 选择一个与我们需求比较接近的成功参 考设计。 一般CPU生产商或她们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证, 厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西, 也应该是经 过严格验证的, 否则也会影响到她们的芯片推广应用, 纵然参考设计的外围 电路有可推敲的地方, CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的, 当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同, 能够细读CPU芯片 手册和勘误表, 或者找厂商确认; 另外在设计之前, 最好我们能外借或者购 买一块选定的参考板进行软件验证, 如果没问题那么硬件参考设计也是能够信赖的; 但要注意一点, 现在很多CPU都有若干种启动模式, 我们要选一种最适合的启动模式, 或者做成兼容设计; 4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型, 元器件选型应该遵守以下原则: 1) 普遍性原则: 所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷、偏芯片, 减少风险; 2) 高性价比原则: 在功能、性能、使用率都相近的情况下, 尽量选择价格比较好的元器件, 减少成本; 3) 采购方便原则: 尽量选择容易买到, 供货周期短的元器件; 4) 持续发展原则: 尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件; 5) 可替代原则: 尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件; 6) 向上兼容原则: 尽量选择以前老产品用过的元器件; 7) 资源节约原则: 尽量用上元器件的全部功能和管脚; 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改, 修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计, 如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的, 那么基本能够放心参照设计, 但即使只有一个参考设计与其它的不一样, 也不能简单地少数服从多数, 而是要细读芯片数据手册, 深入理解那些管脚含义, 多方讨论, 联系芯片厂技术支持, 最终确定科学、正确的连接方式, 如果仍有疑义, 能够做兼容设计; 当然, 如果所 一、编制原则: 1、应聘者与空缺职位的匹配度(选择合适人选) 2、信度(突破人/时/空因素,结果一致性) 3、效度(面试结果与实际工作绩效的相关度) 4、普遍适用性(通用常规岗位,针对技能、潜力、素质及性格特点等方面) 二、硬件工程师职位考察要素及权重(满分100) (一)应届生招聘 (A类,A1:嵌入式软件工程师,A2:逻辑工程师,A3:算法工程师,A4:PCB工程师,A5:射频工程师,A6:测试工程师) 1、业务技术能力40% 2、沟通表达能力15% 3、抗压能力10% 4、主动学习能力20% 5、稳定性15% 附:A类结构化面试评分表 主要特质要点分值初试复试(一)复试(二)备注 业务能力(40)理论概念10 工具使用10 语言能力5 项目经验12 管理经验3 沟通表达能力(15)逻辑性3 条理性4 反应能力3 总结性5 抗压能力(10)原工作强度5 加班看法2 调节方法3 主动学习能力(20)自我激励2 执行力3 学习计划5 问题解决10 稳定性(15)工作周期5 离职原因5 发展规划5 合计100 岗位匹配度5 面试人 其它补充说明 (二)社会招聘 (B类,B1:嵌入式软件工程师,B2:逻辑工程师,B3:算法工程师,B4:PCB工程师,B5:射频工程师,B6:测试工程师) 1、业务技术能力60% 2、沟通表达能力10% 3、抗压能力10% 4、主动学习能力10% 5、稳定性10% 附:软件测试岗位结构化面试评分表 主要特质要点分值初试复试(一)复试(二)备注 业务能力(60)理论概念10 测试工具15 语言能力10 项目经验20 管理经验5 沟通表达能力(10)逻辑性2.5 条理性2.5 反应能力2.5 总结性2.5 抗压能力(10)原工作强度5 加班看法2 调节方法3 主动学习能力(10)问题解决2 执行力3 学习计划5 稳定性(10)工作周期5 离职原因3 发展规划2 合计100 岗位匹配度5 面试人 其它补充说明 (三)项目经理招聘 (C类)模拟电路设计 基础知识(笔试时候容易遇到的题目)
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硬件工程师面试题一
硬件工程师笔试面试题目
电路设计的基本原理和方法
硬件电路设计规范样本
硬件工程师面试题