数字电路笔试题目
1、同步電路和異步電路的區別是什么？（仕蘭微電子） ?
??? 電路設計可分類為同步電路和異步電路設計。同步電路利用時鐘脈沖使其子系統同步運作，而異步電路不使用時鐘脈沖做同步，其子系統是使用特殊的“開始”和 “完成”信號使之同步。由于異步電路具有下列優點--無時鐘歪斜問題、低電源消耗、平均效能而非最差效能、模塊性、可組合和可復用性--因此近年來對異步 電路研究增加快速，論文發表數以倍增，而Intel Pentium 4處理器設計，也開始采用異步電路設計。
??? 異步電路主要是組合邏輯電路，用于產生地址譯碼器、FIFO或RAM的讀寫控制信號脈沖，其邏輯輸出與任何時鐘信號都沒有關系，譯碼輸出產生的毛刺通常是可以監控的。同步電路是由時序電路(寄存器和各種觸發器)和組合邏輯電路構成的電路，其所有操作都是在嚴格的時鐘控制下完成的。這些時序電路共享同一個時 鐘CLK，而所有的狀態變化都是在時鐘的上升沿(或下降沿)完成的。
同步邏輯是時鐘之間有固定的因果關系。異步邏輯是各時鐘之間沒有固定的因果關系。 ??
3、什么是"線與"邏輯，要實現它，在硬件特性上有什么具體要求？（漢王筆試）
線與邏輯是兩個輸出信號相連可以實現與的功能。在硬件上，要用oc門來實現（漏極或者集電極開路），由于不用oc門可能使灌電流過大，而燒壞邏輯門，同時在輸出端口應加一個上拉電阻。（線或則是下拉電阻）???
4、什么是Setup 和Holdup時間？（漢王筆試） ?
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。如果不滿足建立和保持時間 的話，那么DFF將不能正確地采樣到數據，將會出現stability的情況。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。
5、setup和holdup時間,區別.（南山之橋）??
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。
7、解釋setup和hold time violation，畫圖說明，并說明解決辦法。（威盛VIA???2003.11.06 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。如果不滿足建立和保持時間的話，那么DFF將不能正確地采樣到數據，將會出現 metastability的情況。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。??
8、說說對數字邏輯中的競爭和冒險的理解，并舉例說明競爭和冒險怎樣消除。（仕蘭微 電子）??
9、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。
10、你知道那些常用邏輯電平？TTL與COMS電平可以直接互連嗎？（漢王筆試）??
常用邏輯電平：12V，5V，3.3V；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。cmos的高低電平分別 為:Vih>=0.7VDD,Vil<=0.3VDD;Voh>=0.9VDD,Vol<=0.1VDD. TTL的為:Vih>=2.0v,Vil<=0.8v;Voh>=2.4v,Vol<=0.4v.用cmos可直接驅動ttl;加上拉后,ttl可驅動cmos.?
11、如何解決亞穩態。（飛利浦－大唐筆試）??
亞穩態是指觸發器無法在某個規定時間段內達到一個可確認的狀態。當一個觸發器進入亞穩態時，既無法預測該單元的輸出電平，也無法預測何時輸出才能穩定在某個正確的電平上。在這個穩定期間，觸發器輸出一些中間級電平，或者可能處于振蕩狀態，并且這種無用的輸出電平可以沿信號通道上的各個觸發器級聯式傳播下去。
解決方法：
1 降低系統時鐘
2 用反應更快的FF
3 引入同步機制，防止亞穩態傳播
4 改善時鐘質量，用邊沿變化快速的時鐘信號
關鍵是器件使用比較好的工藝和時鐘周期的裕量要大。
12、IC設計中同步復位與異步復位的區別。（南山之橋）??
同步復位在時鐘沿采復位信號，完成復位動作。異步復位不管時鐘，只要復位信號滿足條件，就完成復位動作。異步復位對復位信號要求比較高，不能有毛刺，如果其與時鐘關系不確定，也可能出現亞穩態。
13、MOORE 與 MEELEY狀態機的特征。（南山之橋）??
Moore 狀態機的輸出僅與當前狀態值有關, 且只在時鐘邊沿到來時才會有狀態變化. Mealy 狀態機的輸出不僅與當前狀態值有關, 而且與當前輸入值有關.
14、多時域設計中,如何處理信號跨時域。（南山之橋）??
不同的時鐘域之間信號通信時需要進行同步處理，這樣可以防止新時鐘域中第一級觸發器的亞穩態信號對下級邏輯造成影響，其中對于單個控制信號可以用兩級同步器，如電平、邊沿檢測和脈沖，對多位信號可以用FIFO,雙口RAM，握手信號等。
跨時域的信號要經過同步器同步，防止亞穩態傳播。例如：時鐘域1中的一個信號，要送到時鐘域2，那么在這個信號送到時鐘域2之前，要先經過時鐘域2的同步 器同步后，才能進入時鐘域2。這個同步器就是兩級d觸發器，其時鐘為時鐘域2的時鐘。這樣做是怕時鐘域1中的這個信號，可能不滿足時鐘域2中觸發器的建立 保持時間，而產生亞穩態，因為它們之間沒有必然關系，是異步的。這樣做只能防止亞穩態傳播，但不能保證采進來的數據的正確性。所以通常只同步很少位數的信 號。比如控制信號，或地址。當同步的是地址時，一般該地址應采用格雷碼，因為格雷碼每次只變一位，相當于每次只有一個同步器在起作用，這樣可以降低出錯概 率，象異步FIFO的設計中，比較讀寫地址的大小時，就是用這種方法。 如果兩個時鐘域之間傳送大量的數據，可以用異步FIFO來解決問題。
Delay < period - setup – hold??
16、時鐘周期為T,觸發器D1的建立時間最大為T1max，最小為T1min。組合邏輯電路最大延??
遲為T2max,最小為T2min。問，觸發器D2的建立時間T3和保持時間應滿足什么條件。（華 為） ?
T3setup>T+T2max,T3hold>T1min+T2min
定最大時鐘的因素，同時給出表達式。（威盛VIA 2003.11.06 上海筆試試題）?
?T+Tclkdealy>Tsetup+Tco+Tdelay;
Thold>Tclkdelay+Tco+Tdelay
18、說說靜態、動態時序模擬的優缺點。（威盛VIA 2003.11.06 上海筆試試題）??
靜態時序分析是采用窮盡分析方法來提取出整個電路存在的所有時序路徑，計算信號在這些路徑上的傳播延時，檢查信號的建立和保持時間是否滿足時序要求，通過 對最大路徑延時和最小路徑延時的分析，找出違背時序約束的錯誤。它不需要輸入向量就能窮盡所有的路徑，且運行速度很快、占用內存較少，不僅可以對芯片設計 進行全面的時序功能檢查，而且還可利用時序分析的結果來優化設計，因此靜態時序分析已經越來越多地被用到數字集成電路設計的驗證中。
動態時序模擬就是通常的仿真，因為不可能產生完備的測試向量，覆蓋門級網表中的每一條路徑。因此在動態時序分析中，無法暴露一些路徑上可能存在的時序問題；
2003.11.06 上海筆試試題）
關鍵：將第二級信號放到最后輸出一級輸出，同時注意修改片選信號，保證其優先級未被修改。??
20、給出一個門級的圖，又給了各個門的傳輸延時，問關鍵路徑是什么，還問給出輸入，??使得輸出依賴于關鍵路徑。（未知）??
21、邏輯方面數字電路的卡諾圖化簡，時序（同步異步差異），觸發器有幾種（區別，優??
點），全加器等等。（未知）??
22、卡諾圖寫出邏輯表達使。（威盛VIA 2003.11.06 上海筆試試題）??
23、化簡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??
盛筆試題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、為什么一個標準的倒相器中P管的寬長比要比N管的寬長比大？（仕蘭微電子）??
和載流子有關，P管是空穴導電，N管電子導電，電子的遷移率大于空穴，同樣的電場下，N管的電流大于P管，因此要增大P管的寬長比，使之對稱，這樣才能使得兩者上升時間下降時間相等、高低電平的噪聲容限一樣、充電放電的時間相等
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)。（威盛筆試題circuit design-beijing-03.11.09）??
29、畫出NOT,NAND,NOR的符號，真值表，還有transistor level的電路。（Infineon筆??
試）????
30、畫出CMOS的圖，畫出tow-to-one mux gate。（威盛VIA 2003.11.06 上海筆試試題）??
31、用一個二選一mux和一個inv實現異或。（飛利浦－大唐筆試）??
32、畫出Y=A*B+C的cmos電路圖。（科廣試題）??
33、用邏輯們和cmos電路實現ab+cd。（飛利浦－大唐筆試）??
34、畫出CMOS電路的晶體管級電路圖，實現Y=A*B+C(D+E)。（仕蘭微電子）??
35、利用4選1實現F(x,y,z)=xz+yz’。（未知）??
36、給一個表達式f=xxxx+xxxx+xxxxx+xxxx用最少數量的與非門實現（實際上就是化??
簡）。??
37、給出一個簡單的由多個NOT,NAND,NOR組成的原理圖，根據輸入波形畫出各點波形。??
（Infineon筆試）??
38、為了實現邏輯（A XOR B）OR （C AND D），請選用以下邏輯中的一種，并說明為什??
么？1）INV?? 2）AND?? 3）OR?? 4）NAND?? 5）NOR?? 6）XOR 答案：NAND（未知）??
39、用與非門等設計全加法器。（華為）??
40、給出兩個門電路讓你分析異同。（華為）??
41、用簡單電路實現，當A為輸入時，輸出B波形為…（仕蘭微電子）??
42、A,B,C,D,E進行投票，多數服從少數，輸出是F（也就是如果A,B,C,D,E中1的個數比0??
多，那么F輸出為1，否則F為0），用與非門實現，輸入數目沒有限制。（未知）??
43、用波形表示D觸發器的功能。（揚智電子筆試）??
44、用傳輸門和倒向器搭一個邊沿觸發器。（揚智電子筆試）??
45、用邏輯們畫出D觸發器。（威盛VIA 2003.11.06 上海筆試試題）??
46、畫出DFF的結構圖,用verilog實現之。（威盛）??
47、畫出一種CMOS的D鎖存器的電路圖和版圖。（未知）??
48、D觸發器和D鎖存器的區別。（新太硬件面試）??
49、簡述latch和filp-flop的異同。（未知）??
50、LATCH和DFF的概念和區別。（未知）??
51、latch與register的區別,為什么現在多用register.行為級描述中latch如何產生的。 （南山之橋） ?
latch（鎖存器）是電平觸發，register（寄存器）是邊沿觸發，register在同一時鐘邊沿觸發下動作，符合同步電路的設計思想，而latch則屬于異步電路設計，往往會導致時序分析困難，不適當的應用latch則會大量浪費芯片資源。觸發器一般是指寄存器:flip-flop。
53、請畫出用D觸發器實現2倍分頻的邏輯電路？（漢王筆試）??
54、怎樣用D觸發器、與或非門組成二分頻電路？（東信筆試）??
55、How many flip-flop circuits are needed to divide by 16? (Intel) 16分頻？??
56、用filp-flop和logic-gate設計一個1位加法器，輸入carryin和current-stage，輸出??
carryout和next-stage. （未知）??
57、用D觸發器做個4進制的計數。（華為）??
58、實現N位Johnson Counter,N=5。（南山之橋）??
59、用你熟悉的設計方式設計一個可預置初值的7進制循環計數器，15進制的呢？（仕蘭??
微電子）??
60、數字電路設計當然必問Verilog/VHDL，如設計計數器。（未知）??
61、BLOCKING NONBLOCKING 賦值的區別。（南山之橋）??
非阻塞賦值：塊內的賦值語句同時賦值，一般用在時序電路描述中
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觸發器實現2倍分頻的Verilog描述？ （漢王筆試）??
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、可編程邏輯器件在現代電子設計中越來越重要，請問：a) 你所知道的可編程邏輯器??
件有哪些？ b) 試用VHDL或VERILOG、ABLE描述8位D觸發器邏輯。（漢王筆試）??
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、請用HDL描述四位的全加法器、5分頻電路。（仕蘭微電子）??
66、用VERILOG或VHDL寫一段代碼，實現10進制計數器。（未知）??
67、用VERILOG或VHDL寫一段代碼，實現消除一個glitch。（未知）??
68、一個狀態機的題目用verilog實現（不過這個狀態機畫的實在比較差，很容易誤解??
的）。（威盛VIA 2003.11.06 上海筆試試題）??
69、描述一個交通信號燈的設計。（仕蘭微電子）??
70、畫狀態機，接受1，2，5分錢的賣報機，每份報紙5分錢。（揚智電子筆試）??
71、設計一個自動售貨機系統，賣soda水的，只能投進三種硬幣，要正確的找回錢??
數。?????? （1）畫出fsm（有限狀態機）；（2）用verilog編程，語法要符合fpga設計??
的要求。（未知）??
72、設計一個自動飲料售賣機，飲料10分錢，硬幣有5分和10分兩種，并考慮找零：（1）??
畫出fsm（有限狀態機）；（2）用verilog編程，語法要符合fpga設計的要求；（3）設計??
工程中可使用的工具及設計大致過程。（未知）??
73、畫出可以檢測10010串的狀態圖,并verilog實現之。（威盛）??
74、用FSM實現101101的序列檢測模塊。（南山之橋）??
a為輸入端，b為輸出端，如果a連續輸入為1101則b輸出為1，否則為0。??
例如a： 0001100110110100100110??
?????? b： 0000000000100100000000??
??? 請畫出state machine；請用RTL描述其state machine。（未知）??
75、用verilog/vddl檢測stream中的特定字符串（分狀態用狀態機寫）。（飛利浦－大唐??
筆試）??
76、用verilog/vhdl寫一個fifo控制器(包括空，滿，半滿信號)。（飛利浦－大唐筆試）??
77、現有一用戶需要一種集成電路產品，要求該產品能夠實現如下功能：y=lnx，其中，x??
為4位二進制整數輸入信號。y為二進制小數輸出，要求保留兩位小數。電源電壓為3~5v假??
設公司接到該項目后，交由你來負責該產品的設計，試討論該產品的設計全程。（仕蘭微??
電子）??
78、sram，falsh memory，及dram的區別？（新太硬件面試）??
79、給出單管DRAM的原理圖(西電版《數字電子技術基礎》作者楊頌華、馮毛官205頁圖9??
－14b)，問你有什么辦法提高refresh time，總共有5個問題，記不起來了。（降低溫??
度，增大電容存儲容量）（Infineon筆試）??
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? （威盛筆試題??
circuit design-beijing-03.11.09）??
81、名詞:sram,ssram,sdram??
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??
壓控振蕩器的英文縮寫(VCO)。??
動態隨機存儲器的英文縮寫(DRAM)。??
名詞解釋，無聊的外文縮寫罷了，比如PCI、ECC、DDR、interrupt、pipeline、??
IRQ,BIOS,USB,VHDL,VLSI VCO(壓控振蕩器) RAM (動態隨機存儲器)，FIR IIR DFT(離散??
傅立葉變換)或者是中文的，比如：a.量化誤差 b.直方圖 c.白平衡 ?
總結
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