硬件工程师基础面试题

                         单片机与嵌入式 1周前

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请列举您知道的电阻、电容、电感品牌，最好包括国内、国外品牌

• 电阻：

美国：AVX、VISHAY 威世

日本：KOA 兴亚、Kyocera 京瓷、muRata 村田、Panasonic 松下、ROHM 罗姆、susumu、TDK

台湾：LIZ 丽智、PHYCOM 飞元、RALEC 旺诠、ROYALOHM 厚生、SUPEROHM 美隆、TA-I 大毅、TMTEC 泰铭、TOKEN德键、TYOHM 幸亚、UniOhm 厚声、VITROHM、VIKING 光颉、WALSIN 华新科、YAGEO 国巨
新加坡：ASJ

中国：FH 风华、捷比信

• 电容：

美国：AVX、KEMET 基美、Skywell 泽天、VISHAY 威世

英国：NOVER 诺华 德国：EPCOS、WIMA 威马 丹麦：JENSEN 战神

日本：ELNA 伊娜、FUJITSU 富士通、HITACHI 日立、KOA 兴亚、Kyocera 京瓷、Matsushita 松下、muRata 村田、NEC、nichicon（蓝宝石）尼吉康、Nippon Chemi-Con（黑金刚、嘉美工）日本化工、Panasonic 松下、Raycon 威康、Rubycon（红宝石）、SANYO 三洋、TAIYO YUDEN 太诱、TDK、TK 东信

韩国：SAMSUNG 三星、SAMWHA 三和、SAMYOUNG 三莹

台湾：CAPSUN、CAPXON（丰宾）凯普松、Chocon、Choyo、ELITE 金山、EVERCON、EYANG 宇阳、GEMCON 至美、GSC 杰商、G-Luxon 世昕、HEC 禾伸堂、HERMEI 合美电机、JACKCON 融欣、JPCON 正邦、LELON 立隆、LTEC 辉城、OST 奥斯特、SACON 士康、SUSCON 冠佐、TAICON 台康、TEAPO 智宝、WALSIN 华新科、YAGEO 国巨

香港：FUJICON 富之光、SAMXON 万裕 中国：AiSHi 艾华科技、Chang 常州华威电子、FCON 深圳金富康、FH 广东风华、HEC 东阳光、JIANGHAI 南通江海、JICON 吉光电子、LM 佛山利明、R.M 佛山三水日明电子、Rukycon 海丰三力、Sancon 海门三鑫、SEACON 深圳鑫龙茂电子、SHENGDA 扬州升达、TAI-TECH 台庆、TF 南通同飞、TEAMYOUNG 天扬、QIFA 奇发电子

• 电感：

美国：AEM、AVX、Coilcraft 线艺、Pulse 普思、VISHAY 威世

德国：EPCOS、WE

日本：KOA 兴亚、muRata 村田、Panasonic 松下、sumida 胜美达、TAIYO YUDEN 太诱、TDK、TOKO、TOREX 特瑞仕

台湾：CHILISIN 奇力新、Mag.Layers 美磊、TAI-TECH 台庆、TOKEN 德键、VIKING 光颉、WALSIN 华新科、YAGEO 国巨

中国：Gausstek 丰晶、GLE 格莱尔、FH 风华、CODACA 科达嘉、Sunlord 顺络、紫泰荆、肇庆英达

请解释电阻、电容、电感封装的含义：0402、0603、0805

表示的是尺寸参数。0402:40*20mil；0603:60*30mil；0805:80*50mil。

请说明以下字母所代表的电容的精度：J、K、M、Z

J——±5%；

K——±10%；

M——±20%；

Z——+80%~-20%

请问电阻、电容、电感的封装大小分别与什么参数有关

电阻封装大小与电阻值、额定功率有关；电容封装大小与电容值、额定电压有关；电感封装大小与电感量、额定电流有关。

如果某 CPU 有很多IO 端口需要接上下拉电阻，电阻范围1~10K 欧姆均可。以下规格的电阻，您会选择哪一种？

1K/1%、4.99K/1%、10K/1%、1K/5%、2.2K/5%、4.7K/5%、8.2K/5%、10K/5%、3.9K/10%、5.6K/10%、4.7K/20%？说明你选择该电阻的理由。

从理论上来说，1~10K 的电阻都可以采用，但如果从价格上考虑，当然是4.7K/20%的最合算。

请简述压敏电阻工作原理

当压敏电阻上的电压超过一定幅度时，电阻的阻值降低，从而将浪涌能量泄放掉，并将浪涌电压限制在一定的幅度。

请简述 PTC 热敏电阻作为电源电路保险丝的工作原理

当电源输入电压增大或负载过大导致电流异常增大的时候，PTC 热敏电阻因为温度增大而使其等效电阻迅速增大，从而使输出电压下降，减小输出电流。

当故障去除，PTC 热敏电阻恢复到常温，其电阻又变的很小，电源电路恢复到正常工作状态。

常见贴片电容的材质有：X7R、X5R、Y5V、NPO（COG）、Z5U。请问电容值和介质损耗最稳定的电容是哪一种？

电容值和介质损耗最稳定的是NPO（COG）材质电容。

某磁珠的参数为 100R@100MHz，请解释参数的含义

在100MHz 频率下的阻抗值是100 欧姆。

请问共模电感的作用是什么？

抑制共模干扰。

绿色发光二极管的导通压降大概是多少伏？

2V左右。

如果一个LED 指示灯没有定义颜色，红、绿、黄、橙、蓝、白色你会选择哪一种，为什么？

按照使用习惯，电源指示灯用红色，信号指示灯用绿色，这两种颜色的LED 灯技术最成熟，价格最便宜。

请简述TVS 瞬态电压抑制二极管的工作原理

当TVS 上的电压超过一定幅度时，器件迅速导通，从而将浪涌能量泄放掉，并将浪涌电压限制在一定的幅度。

请列举您知道的二极管型号

1N4148、1N5817、1N5819、1N5820、1N5822、1N4001、1N4007、SR160、SR360、BAT54A、BAT54C、BAT54S

请列举您知道的NPN 三极管型号

2N2222、2N3904、2N5550、2N5551、M8050、S9013、S9014、S9018

请列举您知道的PNP 三极管型号

2N3906、M8550、S9012、2SB1005、2SB1184、2SB1386、2SB1412、2N4403、2N4030

列举您知道的P-MOS 管型号

AO3415、Si2301DS、Si2305DS、AP4435M、AP9435M

列举您知道的N-MOS 管型号

IRF7809A、Si2302DS、BSS138

为什么OD（开漏）门和OC（开集）门输出必须加上拉电阻？

因为MOS 管和三极管关闭时，漏极D 和集电极C 是高阻态，输出无确定电平，必须提供上拉电平，确定高电平时的输出电压。

列举您知道的LDO（低压差线性稳压器）的型号

AZ1084、AZ1085、AZ1086、AMS1117、AS1581、APL5102、BL8503、AP1184、AP1186、LM7805、 LM7812 、LM7905、R1114、RT9169、RT9172、TPS73701、XC6206、XC6210。

请列举您知道的DC-DC 控制器型号

AP34063、AAT1160、APW7102、APW7136、BL8530、AP1507、LM2576、LM2596、RT8008、SP6123、 XC9201

请简述一下DC-DC 和LDO 的区别

DC-DC 通过开关斩波、电感的磁电能量转换、电容滤波实现基本平滑的电压输出。关电源输出电流大，带负载能力强，转换效率高，但因为有开关动作，会有高频辐射。

LDO是通过调整三极管或MOS 管的输入输出电压差来实现固定的电压输出，基本元件是调整管和电压参考元件，电压转换的过程是连续平滑的，电路上没有开关动作。

LDO 电路的特点是输出电压纹波很小，带负载能力较弱，转换效率较低。

请问电荷泵升压电路一般应用在什么场合？电荷泵可以胜任大电流的应用吗，为什么？

电荷泵通过开关对电容充放电实现升压，因为电路没有电感元件储能，驱动能力较弱，只可以用于小电流场合。

请列举您知道的复位IC 型号

IMP809、IMP811。

请列举您知道的51 单片机型号

AT89C2051、AT89C51、AT89S52、W78E65、W78E516B。

请列举您知道的ARM CPU 型号

S3C4510B、S3C44B0、S3C2440、S3C2442、S3C2443、S3C2410、S3C2412、S3C2416、S3C 6400、OMAP3530、AM3517

请解释WatchDog（看门狗）的工作原理

看门狗有两个重要信号：时钟输入和复位输出。

电路工作时，CPU 送出时钟信号给看门狗，即喂狗。

如果系统出现故障，CPU 无法送出连续的时钟信号，看门狗即输出复位信号给CPU，复位系统。

请列举三种典型的ESD 模型

人体模型（HBM）、机器模型（MM）、带电器件模型（CDM）。

请问RoHS 指令限制在电子电气设备中使用哪六种有害物质？

限制使用铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）等六种有害物质。

晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法，请简述这三种基本放大电路的特点

共射：共射放大电路具有放大电流和电压的作用，输入电阻大小居中，输出电阻较大，频带较窄，适用于一般放大。

共集：共集放大电路只有电流放大作用，输入电阻高，输出电阻低，具有电压跟随的特点，常做多级放大电路的输入级和输出级。

共基：共基电路只有电压放大作用，输入电阻小，输出电阻和电压放大倍数与共射电路相当，高频特性好，适用于宽频带放大电路。

多级放大电路的级间耦合方式有哪几种？哪种耦合方式的电路零点偏移最严重？哪种耦合方式可以实现阻抗变换？

有三种耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合。

直接耦合的电路零点漂移最严重，变压器耦合的电路可以实现阻抗变换。

名词解释：耦合、去耦、旁路、滤波

耦合：两个本来分开的电路之间或一个电路的两个本来相互分开的部分之间的交链。可使能量从一个电路传送到另一个电路，或由电路的一个部分传送到另一部分。

去耦：阻止从一电路交换或反馈能量到另一电路，防止发生不可预测的反馈，影响下一级放大器或其它电路正常工作。

旁路：将混有高频信号和低频信号的信号中的高频成分通过电子元器件（通常是电容）过滤掉，只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入。

滤波：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。

什么是竞争与冒险？

逻辑电路中，由于门的输入信号经过不同的延时，到达门的时间不一致，这种情况叫竞争。由于竞争而导致输出产生毛刺（瞬间错误），这一现象叫冒险。

无源滤波器和有源滤波器有什么区别？

无源滤波器由无源器件R、L、C 组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道。

无源滤波器可分为两大类：调谐滤波器和高通滤波器。无源滤波器结构简单、成本低廉、运行可靠性高，是应用广泛的被动式谐波治理方案。

有源滤波器由有源器件（如集成运放）和R、C 组成，不用电感L、体积小、重量轻。有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。

集成运放的开环电压增益和输入阻抗很高，输出电阻很小，构成有源滤波电路后有一定的电压放大和缓冲作用。集成运放带宽有限，所以有源滤波器的工作频率做不高。

请问锁相环由哪几部分组成？

由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器三部分组成。

请问RS-232C 标准的逻辑0 和逻辑1 电压范围是多少？

RS-232C 电气标准是负逻辑，逻辑0 的电压范围是+5V~ +15V，逻辑1 的电压范围是-5V ~ -15V。-5V~+5V 为不稳定区。

名词解释：UART、USRT、USART

UART：Universal Asychronous Receiver/Transmitter，通用异步接收器/发送器，能够完成异步通信。

USRT：Universal Sychronous Receiver/Transmitter，通用同步接收器/发送器，能够完成同步通信。

USART：Universal Sychronous Asychronous Receiver/Transmitter，通用同步异步接收器/发送器，能完成异步和同步通信。

请问串口异步通信的字符帧格式由哪几部分组成？

由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四部分组成。

请列举您知道的差分平衡电平接口

RS422、RS485、RJ45、CAN、USB、LVDS。

电磁干扰的三要素是什么？

电磁干扰源、干扰传播路径和干扰敏感设备。

请解释一下什么是串扰和振铃

串扰：串扰是指一个信号被其它信号干扰，作用原理是电磁场耦合。信号线之间的互感和互容会引起线上的噪声。容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。

振铃：是因为信号线本身阻抗不匹配导致信号发生反射和叠加，从而使信号出现了振荡波形。

您所遇到的需要控制单端阻抗为50 欧姆、75 欧姆的信号有哪些？您所遇到的需要控制差分阻抗为90 欧姆、100 欧姆、120欧姆的信号有哪些？

一般的高频信号线均为50 欧姆~60 欧姆。75 欧姆主要是视频信号线。

USB 信号线差分阻抗为90 欧姆，以太网差分信号线差分阻抗为100 欧姆。RS422、RS485、CAN 差分信号的差分阻抗为120 欧姆。

差分线走线有两个原则：等长和等距。但在实际布线中可能无法两者都完全满足，那么请问是等长优先还是等距优先？

应该等长优先，差分信号是以信号的上升沿和下降沿的交点作为信号变化点的，走线不等长的话会使这个交点偏移，对信号的时序影响较大，另外还给差分信号中引入了共模的成分，降低信号的质量，增加了EMI。

小范围的不等距对差分信号影响并不是很大，间距不一致虽然会导致差分阻抗发生变化，但因为差分对之间的耦合本身就不显著，所以阻抗变化范围也是很小的，通常在10%以内，只相当于一个过孔造成的反射，这对信号传输不会造成明显的影响。

为什么高频信号线的参考地平面要连续（即高频信号线不能跨岛）？

参考地平面给高频信号线提供信号返回路径，返回路劲最好紧贴信号线，最小化电流环路的面积，这样有利于降低辐射、提高信号完整性。

如果参考地平面不连续，则信号会自己寻找最小路径，这个返回路径可能和其他信号回路叠加，导致互相干扰。

而且高频信号跨岛会使信号的特征阻抗产生特变，导致信号的反射和叠加，产生振铃现象。

请问什么是半固化片？

半固化片是PCB 中的介质材料和粘合材料，由玻璃纤维和环氧树脂组成，介电常数大概是4.0~4.5。

在常温下半固化片是固态，高温加热时半固化片胶状化将上下两侧铜箔粘合起来，半固化片成为中间的介质。

请问什么是通孔、盲孔和埋孔？孔径多大可以做机械孔，孔径多小必须做激光孔？请问激光微型孔可以直接打在元件焊盘上吗，为什么？

通孔是贯穿整个PCB 的过孔，盲孔是从PCB 表层连接到内层的过孔，埋孔是埋在PCB 内层的过孔。

大多数PCB 厂家的加工能力是这样的：大于等于8mil 的过孔可以做机械孔，小于等于6mil 的过孔需要做激光孔。

对小于等于6mil 的微型孔，在钻孔空间不够时，允许一部分过孔打在PCB 焊盘上。

请问过孔有哪两个寄生参数？这两个寄生参数对电路有什么影响？

过孔有两寄生参数：寄生电容和寄生电感。

寄生电容会延长信号的上升时间，降低电路的速度。寄生电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效果。

您知道的画原理图和PCB 的软件都有哪些

原理图软件：Protel、OrCAD、PADS Logic

PCB软件：Protel、Allegro、PADS Layout、Mentor Expedition

您知道的计算PCB 阻抗的软件都有哪些？

TXLine、Polar Si6000、Polar Si8000、Polar Si9000

示波器铭牌一般都会标识两个参数，比如泰克TDS1002B 示波器标识的60MHz 和1GS/s，请解释这两个参数的含义

60MHz 是指示波器的带宽，即正常可以测量60MHz 频率以下的信号。1GS/s 是指示波器的采样速率，每秒最多采样1G个点。

当采样信号的频率低于被采样信号的最高频率时，采样所得的信号中混入了虚假的低频分量，这种现象叫做什么？

这种现象叫做频率混叠。

什么是基频晶体？什么是泛音晶体？为何基频晶体最大频率只可以做到45MHz 左右？如何辨别基频晶体和泛音晶体？

振动在最低阶次（即基频）的晶体是基频晶体，振动在非最低阶次（即三次、五次、七次等）的晶体是泛音晶体。

振动频率越高，晶体薄片的厚度就越小，机械强度就越小。当前业界切割厚度的极限约为37um，此厚度的基频晶体的振动频率只可以达到45MHz 左右。

以现在业界的工艺能力，大于45MHz 的基本上都是泛音晶体，但也有价格比较高的特制基频晶体。基频晶体和泛音晶体可以通过频谱分析仪或带FFT 快速傅里叶变换功能的示波器测量。

根据测量到的频谱图，如果最低频谱分量就是标称频率，这个晶体就是基频晶体。如果频谱图中含有比标称频率低的频率分量（比如3 分频、5 分频），那这个晶体就是泛音晶体。

如果一个门电路，输入高电平阈值是2.0V，输入低电平阈值是0.8V。那么如果输入一个1.2V 的电平，请问门电路工作在什么状态？

状态不确定。

请问为何手持便携电子产品，需要在众多输入输出接口加ESD 器件？您认为选择ESD 元件的时候需要注意哪些参数？如果一个时钟线加了ESD 器件之后接口工作不正常，把ESD 器件去掉之后却能正常工作，您认为是什么原因，应该如何重新选择ESD 器件？

手持设备，众多输入输出接口均可能受到静电放电的损害，所以要加ESD 保护器件。

ESD 元件的选择需要注意三个参数：正常工作电压、动作嵌位电压和等效电容。如果等效电容过大，会影响信号的工作频率，所以需要根据信号最大工作频率来选择ESD 器件的等效电容。

如果以电路中的功放管的工作状态来划分，音频功放可以分为哪几类？那种功放的效率最高，哪种功放的效率最低？哪种功放存在交越失真？哪种功放的功放管导通时间大于半个周期且小于一个周期，哪种功放的功放管导通时间等于半个周期？功放管一直处于放大状态的是哪种功放？

可分为四类：A 类、B 类、AB 类、D 类。

D 类功放效率最高，A 类功放效率最低。B 类功放存在交越失真。AB 类功放的功放管导通时间大于半个周期小于一个周期，B 类功放的功放管导通时间是半个周期。功放管一直处于放大状态的是A 类功放。

将一个包含有32768 个基本存储单元的存储电路设计成8 位为一个字节的ROM，请问该ROM 有多少个地址，有多少根数据读出线？

有4096 个地址，数据线是8 根。

在函数L（A，B，C，D）= AB + CD 的真值表中，L=1 的状态有多少个？

7个。

如果[X]补=11110011，请问[X]=？[-X]=？[-X]补=？

[X]补最高位是1，则[X]是负数，[-X]是正数。

[X]=10001101，[-X]=00001101，[-X]补=00001101。