本周更新数电基础类

说明：

网上能搜到的硬件工程师笔试面试的题库虽然也有一些，但是有些题目太旧，也没有更新，有的答案有错误，对初入行的工程师反而有误导。因此，产生了此题库。

此题库精选网上能搜到的绝大多数硬件工程师笔试面试题库，部分由网友提供。题库大多数提供了参考答案，供应届毕业生以及要跳槽的工程师刷题，以及学习用。此题库经过刷选，尽量挑选有价值的笔试面试题目，供大家参考。

如果各位有好的题库，也可以留言，私信提供，后续一起编排进来，方便硬件工程师刷题用。

基本二进制

1、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。

数字电路（基本概念和知识总揽）

1、数字信号：指的是在时间上和数值上都是离散的信号；即信号在时间上不连续，总是发生在一序列离散的瞬间；在数值上量化，只能按有限多个增量或阶梯取值。（模拟信号：指在时间上和数值上都是连续的信号。）

2、数字电路主要研究电路输入、输出状态之间的相互关系，即逻辑关系。分析和设计数字电路的数学工具是逻辑代数，由英国数学家布尔1849年提出，因此也称布尔代数。

3、逻辑代数有三种最基本的运算：与、或、非。基本逻辑的简单组合称为复合逻辑。

4、逻辑代数三个基本规则：代入规则、反演规则和对偶规则。

5、化简电路是为了降低系统的成本，提高电路的可靠性，以便使用最少集成电路实现功能。

6、把若干个有源器件和无源器件及其导线，按照一定的功能要求制作在同一块半导体芯片上，这样的产品叫集成电路。最简单的数字集成电路就是集成逻辑门，以基本逻辑门为基础，可构成各种功能的组合逻辑电路和时序逻辑电路。

7、TTL门电路：是目前双极型数字集成电路使用最多的一种，由于输入端和输出端的结构形成都采用了半导体三极管，所以也称晶体管-晶体管逻辑门电路。TTL与非门是TTL门电路的基本单元。最常用的集成逻辑门电路TTL门和CMOS门。

门电路

1、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。

2、请写出下图中x1、x2、f的真值表和逻辑关系式（三个场效应管均为NMOS管）。

X1   X2    f

0   0   0

0   1   0

1   0   0

1   1   1

f=X1·X2，这是一个与门。

3、请画出二极管和电阻组成的二输入与门、二输入或门。

4、请写出下图中A和Y的逻辑关系。

Y=/A，这是CMOS结构的非门。

三、逻辑芯片和触发器

1、下图是SN7407逻辑芯片其中一个门的电路图，请写出A和Y的逻辑关系式。请问这种逻辑门有什么用途？

Y=A，这是 OC 输出的 Buffer，用于实现 TTL 电平到 MOS 电平的转换，可增大输出电压和电流。输入为 TTL 电平（如 3.3V TTL），输出可上拉至15V或30V，用于驱动指示灯或继电器等。

2、分析下列时序电路，画出连续4个CP脉冲作用下，Q1，Q2，Z的输出波形，说明是几进制计数器，有否自启动功能。

该电路是三进制计数器，无自启动功能。

3 请画出用 D 触发器实现 2 倍分频的逻辑电路

答：把 D 触发器的输出端加非门接到 D 端即可

4、请用D触发器画一个二分频电路。

同步电路和异步电路

1、同步电路和异步电路的区别是什么？

同步电路：存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。

异步电路：电路没有统一的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其它的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。

2、逻辑设计中应尽量使用同步设计，什么叫做同步设计？异步设计能带来哪些问题？在哪些场合可以使用异步设计？

采用同步时钟的为同步设计。异步可能带来毛刺。（同步的概念，同步为等待事情请求，处理器触发，这当中，你不能做某事，直到处理器回复完你的请求。异步：就是这当中，你还可以做其他的事情。）

3 什么是同步逻辑和异步逻辑？同步电路与异步电路有何区别？

答：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设计和异步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作，而异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。异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、模块性、可组合和可复用性。

4、同步电路和异步电路的区别是什么？同步电路：存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。

异步电路：电路没有统一的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。

竞争和冒险

1、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。

2、什么是竞争与冒险现象？怎样判断？如何消除？

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。