电子公司笔试试题精选：数字电路到FPGA设计

本资源包含了来自百度、华为、大唐、汉王等知名公司的笔试试题，涉及领域包括数字电路、可编程逻辑器件、EDA软件应用、时序分析以及硬件描述语言等方面，旨在帮助求职者准备相关公司的技术面试。 1. 数字电路知识 a) **Setup和Holdup时间**：在数字电路中，Setup时间是指数据信号在时钟边沿到来前必须稳定的时间，确保数据在触发器捕获之前已经稳定。Holdup时间则是指时钟边沿之后数据需要保持稳定的时间，防止数据在触发器内部发生错误变化。这两个参数对于确保数字系统正确工作至关重要。 b) **竞争与冒险现象**：当两个或多个信号路径在同一时钟边沿到达触发器的不同时间，可能会导致输出结果不确定，这种现象称为竞争。如果这种不确定性导致输出短暂的错误状态，就称为冒险。判断方法通常通过观察波形图，消除则可以通过增加适当的延迟或使用去冒险电路。 c) **D触发器实现2倍分频**：D触发器可以用于频率分频，通过将D输入连接到输出Q的非门，形成反馈环路。每当时钟上升沿到来时，触发器状态翻转一次，因此输出频率变为输入时钟的一半。 d) **"线与"逻辑**："线与"是逻辑操作，意味着只有当所有输入都为高（1）时，输出才为高。在硬件实现时，通常需要Open Drain或Open Collector类型的晶体管来实现，因为这些类型的器件允许多个器件并联连接到同一根线上，仅当所有器件都输出高电平时，总线才呈现高电平。 e) **同步逻辑与异步逻辑**：同步逻辑的各个部分由同一个时钟信号控制，所有信号变化都与时钟边沿同步。而异步逻辑的信号变化可能在没有统一时钟的情况下发生，这可能导致更复杂的设计和时序问题。 2. 可编程逻辑器件（PLD） a) PLD包括FPGA（现场可编程门阵列）、CPLD（复杂可编程逻辑器件）、PAL（可编程阵列逻辑）和GAL（通用阵列逻辑）等，它们可以根据设计需求配置成各种逻辑功能。 b) **8位D触发器的VHDL或VERILOG描述**：通常会使用结构化或行为级描述，定义一个DFF（D型触发器）模块，然后将其并联以实现8位寄存器。 3. EDA软件设计流程 使用EDA软件（如PROTEL）设计电子电路通常包括原理图设计、PCB布局布线、仿真验证和制作Gerber文件等步骤。在设计中，应注意元器件选择、信号完整性和电源完整性、散热设计、布线规则等。对于FPGA工程师，还需考虑时序约束、功耗优化和逻辑综合等问题。 4. 面试题精选 - **亚稳态解决**：亚稳态是触发器在时钟边沿处由于数据传输延迟可能导致的不稳定状态，通常通过添加额外的时钟延时或使用同步复位来避免。 - **FIFO控制器**：使用VHDL或Verilog编写FIFO控制器需要处理读写指针的更新、空满标志检测和流控信号。 - **特定字符串检测**：在数据流中检测特定字符串通常涉及到串行比较和状态机设计。 - **DSP与通用处理器的区别**：DSP（数字信号处理器）专为高速数字信号处理任务优化，具有快速乘法器、流水线结构和专门的指令集，而通用处理器适用于多种计算任务，结构更为灵活。 - **定点与浮点DSP**：定点DSP使用固定点数表示数据，适合资源受限的环境；浮点DSP使用浮点数，提供更高的精度和动态范围。 - **循环寻址与位反序寻址**：循环寻址用于实现数据缓冲区的循环操作，位反序寻址常用于提高FFT（快速傅里叶变换）的效率。 - **二进制补码和偏置码**：补码表示负数，偏置码常用于定点数表示中，例如Q15表示16位二进制数，其中最高位为符号位，剩余15位为数值位。 这些试题集涵盖了广泛的IT技术领域，为应聘者提供了全面的技术准备和挑战。