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數(shù)字IC設計工程師筆試面試題(四)

2022/01/20
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1、給出某個一般時序電路的圖,有Tsetup,Tdelay,Tck->q(Tco),還有 clock的delay,寫出決定最大時鐘的因素,同時給出表達式。

T+Tclkdealy>Tsetup+Tco+Tdelay;

Thold>Tclkdelay+Tco+Tdelay; 保持時間與時鐘周期無關

2、實現(xiàn)三分頻電路,3/2分頻電路等(偶數(shù)倍分頻奇數(shù)倍分頻)

3、名詞解釋

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),互補金屬氧化物半導體,電壓控制的一種放大器件。是組成CMOS數(shù)字集成電路的基本單元。 

MCU(Micro Controller Unit)中文名稱為微控制單元,又稱單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)或者單片機,是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展,將計算機的CPU、RAM、ROM、定時數(shù)計器和多種I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片級的計算機,為不同的應用場合做不同組合控制。

RISC(reduced instruction set computer,精簡指令集計算機)是一種執(zhí)行較少類型計算機指令的微處理器,起源于80年代的MIPS主機(即RISC機),RISC機中采用的微處理器統(tǒng)稱RISC處理器。這樣一來,它能夠以更快的速度執(zhí)行操作(每秒執(zhí)行更多百萬條指令,即MIPS)。因為計算機執(zhí)行每個指令類型都需要額外的晶體管和電路元件,計算機指令集越大就會使微處理器更復雜,執(zhí)行操作也會更慢。

CISC是復雜指令系統(tǒng)計算機(Complex Instruction Set Computer)的簡稱,微處理器是臺式計算機系統(tǒng)的基本處理部件,每個微處理器的核心是運行指令的電路。指令由完成任務的多個步驟所組成,把數(shù)值傳送進寄存器或進行相加運算。

DSP(digital signal processor)是一種獨特的微處理器,是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號,轉換為0或1的數(shù)字信號。再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化,并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性,而且其實時運行速度可達每秒數(shù)以千 萬條復雜指令程序,遠遠超過通用微處理器,是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度,是最值得稱道的兩大特色。

FPGA(Field-Programmable GateArray),即現(xiàn)場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。 

ASIC:專用集成電路,它是面向?qū)iT用途的電路,專門為一個用戶設計和制造的。根據(jù)一個用戶的特定要求,能以低研制成本,短、交貨周期供貨的全定制,半定制集成電路。與門陣列等其它ASIC(ApplicationSpecific IC)相比,它們又具有設計開發(fā)周期短、設計制造成本低、開發(fā)工具先進、標準產(chǎn)品無需測試、質(zhì)量穩(wěn)定以及可實時在線檢驗等優(yōu)點 

PCI(Peripheral Component Interconnect) 外圍組件互連,一種由英特爾(Intel)公司1991年推出的用于定義局部總線的標準。 

ECC是“Error Correcting Code”的簡寫,中文名稱是“錯誤檢查和糾正”。ECC是一種能夠?qū)崿F(xiàn)“錯誤檢查和糾正”的技術,ECC內(nèi)存就是應用了這種技術的內(nèi)存,一般多應用在服務器及圖形工作站上,這將使整個電腦系統(tǒng)在工作時更趨于安全穩(wěn)定。

DDR=Double Data Rate雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器。嚴格的說DDR應該叫DDR SDRAM,人們習慣稱為DDR,其中,SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory的縮寫,即同步動態(tài)隨機存取存儲器。 

IRQ全稱為Interrupt Request,即是“中斷請求”的意思(以下使用IRQ稱呼)。IRQ的作用就是在我們所用的電腦中,執(zhí)行硬件中斷請求的動作,用來停止其相關硬件的工作狀態(tài) 

USB ,是英文Universal Serial BUS(通用串行總線)的縮寫,而其中文簡稱為“通串線,是一個外部總線標準,用于規(guī)范電腦與外部設備的連接和通訊。 

BIOS是英文"Basic Input Output System"的縮略語,直譯過來后中文名稱就是"基本輸入輸出系統(tǒng)"。其實,它是一組固化到計算機內(nèi)主板上一個ROM芯片上的程序,它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設置信息、開機后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序。其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制。

4、三極管特性曲線
 

5、Please show the CMOSinverter schematic, layout and its cross section with P-well process. Plot itstransfer curve (Vout-Vin) and also explain the operation region of PMOS andNMOS for each segment of the transfer curve?

6、To design a CMOSinverter with balance rise and fall time, please define the ration ofchannel width of PMOS and NMOS and explain? P管要比N管寬
 

7、Please draw thetransistor level schematic of a CMOS 2 input AND gate and explain which inputhas faster response for output rising edge.(less delay time)。

8、為了實現(xiàn)邏輯Y=A’B+AB’+CD,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)

9、用波形表示D觸發(fā)器的功能。

10、用傳輸門和倒向器搭一個邊沿觸發(fā)器(DFF)。

通過級聯(lián)兩個D鎖存器組成

11、用邏輯門畫出D觸發(fā)器。

電平觸發(fā)的D觸發(fā)器(D鎖存器)牢記!

邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器,有兩個D鎖存器構成

12、畫出DFF的結構圖,用verilog實現(xiàn)之。

13、畫出一種CMOS的D鎖存器的電路圖和版圖。

14、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.

15、用D觸發(fā)器做個4進制的計數(shù)。

按照時序邏輯電路的設計步驟來:

1、寫出狀態(tài)轉換表

2、寄存器的個數(shù)確定

3、狀態(tài)編碼

4、卡諾圖化簡

5、狀態(tài)方程,驅(qū)動方程等

16、實現(xiàn)N位Johnson Counter, N=5。

17、數(shù)字電路設計當然必問Verilog/VHDL,如設計計數(shù)器

18、請用HDL描述四位的全加法器、5分頻電路。

19、用VERILOG或VHDL寫一段代碼,實現(xiàn)10進制計數(shù)器。
 

 

20、描述一個交通信號燈的設計。

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