经典数字电路和模拟电路面试题

　数 字 电 路 1、同步电路和异步电路的区别是什么？（仕兰微电子）

　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。

　电路设计可分类为同步电路和非同步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系 统同步运作，而非同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。由於非同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、 模组性、 可组合和可复用性 --因此近年来对非同步电路研究增 加快速，论文发表数以倍增，而 Intel Pentium 4 处理器设计，也开始采用非同步电路设 计。

　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，其逻辑输出与任何时钟信号都没有关系，译码输出产生的毛刺通常是 可以监控的。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。

　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（漏 极或者集电极开路）

　，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。

　（线或则是下拉电阻）

　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）

　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）

　在组合逻辑中，由于门的输入信号通路中经过了不同的延时，导致到达该门的时 间不一致叫竞争。产生毛刺叫冒险。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。

　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。

　cmos 的高低电平分别 为:Vih>=0.7VDD,Vil<=0.3VDD;V oh>=0.9VDD,Vol<=0.1VDD. ttl 的为:Vih>=2.0v,Vil<=0.8v;V oh>=2.4v,Vol<=0.4v. 用 cmos 可直接驱动 ttl;加上拉后,ttl 可驱动 cmos. 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。

　解决方法：

　1 降低系统时钟 2 用反应更快的 FF 3 引入同步机制，防止亚稳态传播 4 改善时钟质量，用边沿变化快速的时钟信号 关键是器件使用比较好的工艺和时钟周期的裕量要大。

　12、IC 设计中同步复位与异步复位的区别。

　（南山之桥）

　同步复位在时钟沿采复位信号，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。

　13、MOORE 与 MEELEY 状态机的特征。（南山之桥）

　Moo re 状态机的输出仅与当前状态值有关 , 且只在时钟边沿到来时才会有状态变 化. Mealy 状态机的输出不仅与当前状态值有关 , 而且与当前输入值有关 , 这 14、多时域设计中 ,如何处理信号跨时域。

　（南山之桥）

　不同的时钟域之间信号通信时需要进行同步处理，这样可以防止新时钟域中第一 级触发器的亚稳态信号对下级逻辑造成影响，其中对于单个控制信号可以用两级同步 器，如电平、边沿检测和脉冲，对多位信号可以用 FIFO,双口 RAM ，握手信号等。

　跨时域的信号要经过同步器同步，防止亚稳态传播。例如：时钟域 1 中的一个信 号，要送到时钟域 2，那么在这个信号送到时钟域 2 之前，要先经过时钟域 2 的同步器 同步后，才能进入时钟域 2。这个同步器就是两级 d 触发器，其时钟为时钟域 2 的时钟。

　这样做是怕时钟域 1 中的这个信号，可能不满足时钟域 2 中触发器的建立保持时间， 而产生亚稳态， 因为它们之间没有必然关系， 是异步的。这样做只能防止亚稳态传播， 但不能保证采进来的数据的正确性。

　所以通常只同步很少位数的信号。

　比如控制信号， 或地址。当同步的是地址时，一般该地址应采用格雷码，因为格雷码每次只变一位， 相当于每次只有一个同步器在起作用， 这样可以降低出错概率， 象异步 FIFO 的设计中，

　比较读写地址的大小时，就是用这种方法。

　如果两个时钟域之间传送大量的数据，可 以用异步 FIFO 来解决问题。

　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 的寄存器到输出时间最大为 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）

　T3setup>T+T2max,T3hold>T1min+T2min 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 T+Tclkdealy>Tsetup+Tco+Tdelay; Thold>Tclkdelay+Tco+Tdelay; 静态时序分析是采用穷尽分析方法来提取出整个电路存在的所有时序路径，计算 信号在这些路径上的传播延时，检查信号的建立和保持时间是否满足时序要求，通过 对最大路径延时和最小路径延时的分析，找出违背时序约束的错误。它不需要输入向 量就能穷尽所有的路径，且运行速度很快、占用内存较少，不仅可以对芯片设计进行 全面的时序功能检查，而且还可利用时序分析的结果来优化设计，因此静态时序分析 已经越来越多地被用到数字集成电路设计的验证中。

　动态时序模拟就是通常的仿真，因为不可能产生完备的测试向量，覆盖门级网表 中的每一条路径。

　因此在动态时序分析中， 无法暴露一些路径上可能存在的时序问题； 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 关键：将第二级信号放到最后输出一级输出，同时注意修改片选信号，保证其优 先级未被修改。

　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）

　23、化简 F(A,B,C,D)= m(1,3,4,5,10,11,12,13,14,15)的和。（威盛）

　卡诺图化简：一般是四输入，记住 00 01 11 10 顺序， 0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10 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）

　和载流子有关， P 管是空穴导电， N 管电子导电，电子的迁移率大于空穴，同样的 电场下，N 管的电流大于 P 管，因此要增大 P 管的宽长比，使之对称，这样才能使得 两者上升时间下降时间相等、高低电平的噪声容限一样、充电放电的时间相等 27、用 mos 管搭出一个二输入与非门。

　（扬智电子笔试）

　29、画出 NOT,NAND,NOR 的符号，真值表，还有 transistor level 的电路。（Infineon 笔试）

　31、用一个二选一 mux 和一个 inv 实现异或。（飞利浦－大唐笔试）

　input a,b; output c; assign c=a?(~b):(b); 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）

　以上均为画 COMS 电路图，实现一给定的逻辑表达式。

　35、利用 4 选 1 实现 F(x,y,z)=xz+yz"。（未知）

　x,y 作为 4 选 1 的数据选 择输 入，四个数据输 入端分别 是 z 或者 z 的反相， 0，1 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 ）。

　化成最小项 之和的形式后根据 ~(~(A*B)*(~ （C*D ）))=AB+CD 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 ）

　思路：得出逻 辑表达式，然后根据输 入计 算输 出 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 （未 知）

　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）

　写逻 辑表达式，然后化简 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）

　写逻 辑表达式，然后化简 43、用波形表示 D 触发 器的功能。（扬 智电 子笔试 ）

　easy 44、用传 输门 和倒向器搭一个边 沿触发 器。

　（扬 智电 子笔试 ）

　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 。

　（未知）

　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）

　latch 是电平触发， register 是边沿触发， register 在同一时钟边沿触发下动作，符合 同步电路的设计思想，而 latch 则属于异步电路设计，往往会导致时序分析困难，不适 当的应用 latch 则会大量浪费芯片资源。

　52、用 D 触发器做个二分频的电路 .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）

　直接 D 触发器 Q 反相输出接到数据输入 55、How many flip-flop circuits are needed to divide by 16? (Intel) 16 分频？ 4 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。

　（未知）

　61、BLOCKING NONBLOCKING 赋值的区别。（南山之桥）

　非阻塞赋值：块内的赋值语句同时赋值，一般用在时序电路描述中 阻塞赋值：完成该赋值语句后才能做下一句的操作，一般用在组合逻辑描述中 62、写异步 D 触发器的 verilog module。（扬智电子笔试）

　module df f8(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，GAL，PLD，CPLD，FPGA。

　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)异//步复位，高电平有效 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）

　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。

　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）

　reg[N-1:0] memory[0:M －1]; 定义 FIFO 为 N 位字长容量 M 八个 always 模块实现，两个用于读写 FIFO，两个用于产生头地址 head 和尾地址 tail，一个产生 counter 计数，剩下三个根据 counter 的值产生空， 满，半满信号产生空， 满，半满信号 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，flash memory，及 dram 的区别？（新太硬件面试）

　sram：静态随机存储器， 存取速度快， 但容量小， 掉电后数据会丢失， 不像 DRAM 需要不停的 REFRESH，制造成本较高，通常用来作为快取 (CACHE) 记忆体使用 flash：闪存，存取速度慢，容量大，掉电后数据不会丢失 dram：动态随机存储器，必须不断的重新的加强 (REFRESHED) 电位差量，否则 电位差将降低至无法有足够的能量表现每一个记忆单位处于何种状态。

　价格比 sram 便 宜，但访问速度较慢，耗电量较大，常用作计算机的内存使用。

　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）

　81、名词:sram,ssram,sdram 名词 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

　压控振荡器的英文缩写 (VCO)。

　动态随机存储器的英文缩写 (DRAM) 。

　名词解释，比如 PCI、ECC、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 PCI：Peripheral Component Interconnec（t PCI）， DDR：DoubleDataRate ECC：Error Checking and Correcting 模拟电路 1、基尔霍夫定理的内容是什么？ （仕兰微电子）

　在电子线路中， 随便找个环路， 取相同的参考方向的，环路电压之和为零。

　2、平板电容公式 (C=εS/4π。k（ d)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）

　灵敏放大器 锁存器 。。。

　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）

　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 .频率补偿的根本思想就是 在基本电路或反馈网络中添加一些元件来改变反馈放大电路的开环频率特性 (主要是 把高频时最小极点频率与其相近的极点频率的间距拉大 ),破坏自激振荡条件 ,经保证闭 环稳定工作 ,并满足要求的稳定裕度 ,实际工作中常采用的方法是在基本放大器中接入 由电容或 RC 元件组成的补偿电路 ,来消去自激振荡 . 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，要求绘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）

　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）

　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 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）

　35、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

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