數(shù)字IC設(shè)計工程師筆試面試題（三）

1、用與非門等設(shè)計全加法器？

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》192頁。通過摩根定律化成用與非門實現(xiàn)。

2、A,B,C,D,E進(jìn)行投票,多數(shù)服從少數(shù),輸出是F(也就是如果A,B,C,D,E中1的個數(shù)比0 多,那么F輸出為1,否則F為0),用與非門實現(xiàn),輸入數(shù)目沒有限制？（與非-與非形式） 
 

先畫出卡諾圖來化簡，化成與或形式，再兩次取反便可。

 
3、畫出一種CMOS的D鎖存器的電路圖和版圖？

4、LATCH和DFF的概念和區(qū)別？
 

5、latch與register的區(qū)別,為什么現(xiàn)在多用register.行為級描述中l(wèi)atch如何產(chǎn)生的？

latch是電平觸發(fā)，register是邊沿觸發(fā)，register在同一時鐘邊沿觸發(fā)下動作，符合同步電路的設(shè)計思想，而latch則屬于異步電路設(shè)計，往往會導(dǎo)致時序分析困難，不適當(dāng)?shù)膽?yīng)用latch則會大量浪費芯片資源。

 
6、用D觸發(fā)器做個二分頻的電路？畫出邏輯電路？

現(xiàn)實工程設(shè)計中一般不采用這樣的方式來設(shè)計，二分頻一般通過DCM來實現(xiàn)。通過DCM得到的分頻信號沒有相位差。
 

7、什么是狀態(tài)圖？

狀態(tài)圖是以幾何圖形的方式來描述時序邏輯電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)律以及輸出與輸入的關(guān)系。

8、用你熟悉的設(shè)計方式設(shè)計一個可預(yù)置初值的7進(jìn)制循環(huán)計數(shù)器,15進(jìn)制的呢？

9、你所知道的可編程邏輯器件有哪些？

PAL，PLA，GAL，CPLD，FPGA

10、用Verilog或VHDL寫一段代碼,實現(xiàn)消除一個glitch（毛刺）？

將傳輸過來的信號經(jīng)過兩級觸發(fā)器就可以消除毛刺。（這是我自己采用的方式：這種方式消除毛刺是需要滿足一定條件的，并不能保證一定可以消除）

11、SRAM,FALSHMEMORY,DRAM，SSRAM及SDRAM的區(qū)別?

SRAM：靜態(tài)隨機(jī)存儲器，存取速度快，但容量小，掉電后數(shù)據(jù)會丟失，不像DRAM 需要不停的REFRESH，制造成本較高，通常用來作為快取(CACHE) 記憶體使用。

 
FLASH：閃存，存取速度慢，容量大，掉電后數(shù)據(jù)不會丟失

 
DRAM：動態(tài)隨機(jī)存儲器，必須不斷的重新的加強(qiáng)(REFRESHED) 電位差量，否則電位差將降低至無法有足夠的能量表現(xiàn)每一個記憶單位處于何種狀態(tài)。價格比SRAM便宜，但訪問速度較慢，耗電量較大，常用作計算機(jī)的內(nèi)存使用。

 
SSRAM：即同步靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器。對于SSRAM的所有訪問都在時鐘的上升/下降沿啟動。地址、數(shù)據(jù)輸入和其它控制信號均于時鐘信號相關(guān)。

 
SDRAM：即同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器。

 
12、有四種復(fù)用方式，頻分多路復(fù)用，寫出另外三種？

四種復(fù)用方式：頻分多路復(fù)用（FDMA），時分多路復(fù)用（TDMA），碼分多路復(fù)用（CDMA），波分多路復(fù)用（WDMA）。

 
13、ASIC設(shè)計流程中什么時候修正Setup time violation 和Hold time violation?如何修正？

解釋setup和hold time violation，畫圖說明，并說明解決辦法。

 
14、給出一個組合邏輯電路，要求分析邏輯功能。

所謂組合邏輯電路的分析，就是找出給定邏輯電路輸出和輸入之間的關(guān)系，并指出電路的邏輯功能。

 
分析過程一般按下列步驟進(jìn)行：

1：根據(jù)給定的邏輯電路，從輸入端開始，逐級推導(dǎo)出輸出端的邏輯函數(shù)表達(dá)式。

2：根據(jù)輸出函數(shù)表達(dá)式列出真值表；

3：用文字概括處電路的邏輯功能；

 
15、如何防止亞穩(wěn)態(tài)？

亞穩(wěn)態(tài)是指觸發(fā)器無法在某個規(guī)定時間段內(nèi)達(dá)到一個可確認(rèn)的狀態(tài)。當(dāng)一個觸發(fā)器進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)時，既無法預(yù)測該單元的輸出電平，也無法預(yù)測何時輸出才能穩(wěn)定在某個正確的電平上。

在這個穩(wěn)定期間，觸發(fā)器輸出一些中間級電平，或者可能處于振蕩狀態(tài)，并且這種無用的輸出電平可以沿信號通道上的各個觸發(fā)器級聯(lián)式傳播下去。

解決方法：

1 降低系統(tǒng)時鐘頻率

2 用反應(yīng)更快的FF

3 引入同步機(jī)制，防止亞穩(wěn)態(tài)傳播（可以采用前面說的加兩級觸發(fā)器）。

4 改善時鐘質(zhì)量，用邊沿變化快速的時鐘信號

16、基爾霍夫定理的內(nèi)容

基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律：
 
電流定律：在集總電路中，在任一瞬時，流向某一結(jié)點的電流之和恒等于由該結(jié)點流出的電流之和。
 
電壓定律：在集總電路中，在任一瞬間，沿電路中的任一回路繞行一周，在該回路上電動勢之和恒等于各電阻上的電壓降之和。

 
17、描述反饋電路的概念，列舉他們的應(yīng)用。

反饋，就是在電路系統(tǒng)中，把輸出回路中的電量（電壓或電流）輸入到輸入回路中去。

反饋的類型有：電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流并聯(lián)負(fù)反饋。

 
負(fù)反饋的優(yōu)點：降低放大器的增益靈敏度，改變輸入電阻和輸出電阻，改善放大器的線性和非線性失真，有效地擴(kuò)展放大器的通頻帶，自動調(diào)節(jié)作用。

電壓負(fù)反饋的特點：電路的輸出電壓趨向于維持恒定。

電流負(fù)反饋的特點：電路的輸出電流趨向于維持恒定。

18、有源濾波器和無源濾波器的區(qū)別

無源濾波器：這種電路主要有無源元件R、L和C組成

有源濾波器：集成運放和R、C組成，具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點。

集成運放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高，輸出電阻小，構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但集成運放帶寬有限，所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

 
19、給了reg的setup，hold時間，求中間組合邏輯的delay范圍。

Tdelay < Tperiod - Tsetup – Thold

Tperiod > Tsetup + Thold +Tdelay （用來計算最高時鐘頻率）

Tco= Tsetup + Thold 即觸發(fā)器的傳輸延時

20、時鐘周期為T,觸發(fā)器D1的寄存器到輸出時間（觸發(fā)器延時Tco）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(fā)器D2的建立時間T3和保持時間應(yīng)滿足什么條件。

T3setup>T+T2max 時鐘沿到來之前數(shù)據(jù)穩(wěn)定的時間（越大越好），一個時鐘周期T加上最大的邏輯延時。

T3hold>T1min+T2min 時鐘沿到來之后數(shù)據(jù)保持的最短時間，一定要大于最小的延時也就是T1min+T2min