数字IC面试题
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1. 简述数字IC设计流程2. 阐述下数字后端如何选择工艺节点(process node),如何选择metal stack(比如是选用1P7M还是1P8M)?3. 如何做好floorplan?大概阐述下做floorplan的步骤?如何qualify floorplan?4. 当design中memory特别多,多到已经无法全部摆放在boundary的周围,请问是否可以把memory摆放在core区域,为什么?这样做的利弊分别是什么?5. 如何规划powerplan?衡量powerplan好坏的指标有哪些?6. 影响标准单元延迟的因素有哪些?net delay是否可以为负值?为什么?如果可以为负值,请解释原因。
7. 请阐述placement这个步骤的作用,干什么的?placement这步包含哪些子步骤?8. 在placement阶段,针对时钟clock和reset等信号,是否需要额外特殊处理?为什么?9. placement后,如果发现timing violation比较大,应该如何debug?应该从哪些方面着手分析?10. placement阶段优化timing的方法,策略有哪些?11. 如何qualify一个placement结果?12. placement阶段是否需要设置clock uncertainty?如果需要,应该设多少值?13. 何为congestion?如果design中有比较严重的congestion,应该如何处理?14. 阐述下时钟树综合(clock tree synthesis)的作用?为何要做时钟树综合?15. 时钟树上clock inverter或者buffer的类型应该如何确定?是否可以用clock buffer来长tree?16. 要想让工具长好某段tree,应该告诉工具哪些要素?如何qualify一段clock tree?17. Clock tree latency 和clock skew哪个更重要?18. Clock tree太长有何坏处?clock skew较大有何利弊?19. cts之后clock skew是有哪些部分组成?cto后的clock skew值和cts 后的clock skew值有何不一样?20. 对于一个时钟结构比较复杂的设计,给你一个placement的constraint,你能否编写出时钟树约束文件(并非是指定clock inverter类型,max transition值等)?详述下你是如何分析设计的时钟结构的?21. cts后如何分析时钟树是否合理?22. 给定一个timing report,要求判断这条path是setup还是hold的timing report? 要求判断当前的report是什么阶段的report?分析该条path 是否有异常(比如某个delay值比较大等等)?23. 阐述下clock inter-balance是干什么用的?分析其存在的合理性。
1:什么是同步逻辑和异步逻辑?(汉王)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。
同步时序逻辑电路的特点:各触发器的时钟端全部连接在一起,并接在系统时钟端,只有当时钟脉冲到来时,电路的状态才能改变。
改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来,此时无论外部输入 x 有无变化,状态表中的每个状态都是稳定的。
异步时序逻辑电路的特点:电路中除可以使用带时钟的触发器外,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件,电路中没有统一的时钟,电路状态的改变由外部输入的变化直接引起。
2:同步电路和异步电路的区别: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,只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。
3:时序设计的实质:时序设计的实质就是满足每一个触发器的建立/保持时间的要求。
4:建立时间与保持时间的概念?建立时间:触发器在时钟上升沿到来之前,其数据输入端的数据必须保持不变的最小时间。
保持时间:触发器在时钟上升沿到来之后,其数据输入端的数据必须保持不变的最小时间。
5:为什么触发器要满足建立时间和保持时间?因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的,如果不满足建立和保持时间,触发器将进入亚稳态,进入亚稳态后触发器的输出将不稳定,在0和1之间变化,这时需要经过一个恢复时间,其输出才能稳定,但稳定后的值并不一定是你的输入值。
这就是为什么要用两级触发器来同步异步输入信号。
这样做可以防止由于异步输入信号对于本级时钟可能不满足建立保持时间而使本级触发器产生的亚稳态传播到后面逻辑中,导致亚稳态的传播。
(比较容易理解的方式)换个方式理解:需要建立时间是因为触发器的D端像一个锁存器在接受数据,为了稳定的设置前级门的状态需要一段稳定时间;需要保持时间是因为在时钟沿到来之后,触发器要通过反馈来锁存状态,从后级门传到前级门需要时间。
IC笔试面试题目集合1、我们公司的产品是集成电路,请描述一下你对集成电路的认识,列举一些与集成电路相关的内容(如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPG等的概念)。
(仕兰微面试题目)2、FPGA和ASIC的概念,他们的区别。
(未知)FPGA是可编程ASIC。
ASIC:专用集成电路,它是面向专门用途的电路,专门为一个用户设计和制造的。
根据一个用户的特定要求,能以低研制成本,短、交货周期供货的全定制,半定制集成电路。
与门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点模拟电路3、基尔霍夫定律的内容是什么?(仕兰微电子)基尔霍夫定律(Kirchhoff Law)基尔霍夫电流定律(KCL):对任一集总参数电路中的任一节点,在任一瞬间,流出该节点的所有电流的代数和恒为零。
基尔霍夫电压定律(KVL):对任一集总参数电路中的任一回路,在任一瞬间,沿此回路的各段电压的代数和恒为零。
4、平板电容公式C=εS/4πkd5、三极管曲线特性。
(未知)6、描述反馈电路的概念,列举他们的应用。
(仕兰微电子)反馈是将放大器输出信号(电压或电流)的一部分或全部,回授到放大器输入端与输入信号进行比较(相加或相减),并用比较所得的有效输入信号去控制输出,这就是放大器的反馈过程.凡是回授到放大器输入端的反馈信号起加强输入原输入信号的,使输入信号增加的称正反馈.反之则反.按其电路结构又分为:电流反馈电路和电压反馈电路.正反馈电路多应用在电子振荡电路上,而负反馈电路则多应用在各种高低频放大电路上.因应用较广,所以我们在这里就负反馈电路加以论述.负反馈对放大器性能有四种影响: 1.负反馈能提高放大器增益的稳定性. (温度稳定性)2.负反馈能使放大器的通频带展宽. 3.负反馈能减少放大器的失真. 4.负反馈能提高放大器的信噪比. 5.负反馈对放大器的输出输入电阻有影响。
IC设计面试笔试题目集合分类笔试/面试题目集合分类--IC设计基础1、我们公司的产品是集成电路,请描述一下你对集成电路的认识,列举一些与集成电路相关的内容(如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA等的概念)。
(仕兰微面试题目)2、FPGA和ASIC的概念,他们的区别。
(未知)答案:FPGA是可编程ASIC。
ASIC:专用集成电路,它是面向专门用途的电路,专门为一个用户设计和制造的。
根据一个用户的特定要求,能以低研制成本,短、交货周期供货的全定制,半定制集成电路。
与门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点模拟电路1、基尔霍夫定理的内容是什么?(仕兰微电子)2、平板电容公式(C=εS/4πkd)。
(未知)3、最基本的如三极管曲线特性。
(未知)4、描述反馈电路的概念,列举他们的应用。
(仕兰微电子)5、负反馈种类(电压并联反馈,电流串联反馈,电压串联反馈和电流并联反馈);负反馈馈的优点(降低放大器的增益灵敏度,改变输入电阻和输出电阻,改善放大器的线性和非线性失真,有效地扩展放大器的通频带,自动调节作用)(未知)6、放大电路的频率补偿的目的是什么,有哪些方法?(仕兰微电子)7、频率响应,如:怎么才算是稳定的,如何改变频响曲线的几个方法。
(未知)8、给出一个查分运放,如何相位补偿,并画补偿后的波特图。
(凹凸)9、基本放大电路种类(电压放大器,电流放大器,互导放大器和互阻放大器),优缺点,特别是广泛采用差分结构的原因。
(未知)10、给出一差分电路,告诉其输出电压Y+和Y-,求共模分量和差模分量。
(未知)11、画差放的两个输入管。
(凹凸)12、画出由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。
并画出一个晶体管级的运放电路。
IC类面试题IC类面试题一、基础知识部分1. 什么是集成电路(Integrated Circuit),它的优点和应用范围是什么?2. 请解释什么是半导体(Semiconductor),以及半导体材料的特点。
3. 请简要介绍一下半导体器件(如二极管、三极管)的结构、工作原理和应用。
4. 请解释什么是超大规模集成电路(VLSI),以及它的特点和应用范围。
5. 什么是数字集成电路(Digital Integrated Circuit)和模拟集成电路(Analog Integrated Circuit)?请列举它们各自的应用领域。
6. 请简要介绍一下有源器件(如场效应管、双极型晶体管)和无源器件(如电阻、电容、电感)的基本原理和应用。
二、设计能力部分1. 请设计一个简单的二极管整流电路,并解释它的工作原理和应用。
2. 如何设计一个简单的数字电路,将一个四位二进制数转换为十进制数?3. 请设计一个模拟滤波电路,用于去除输入信号中的高频噪声。
4. 如何设计一个集成电路,实现一个温度控制系统?请简要描述设计思路。
5. 请设计一个数字信号处理电路,能够实现输入数据的快速傅里叶变换。
6. 如何设计一个功率放大器电路,实现对输入信号的放大和输出?三、实践能力部分1. 请解释什么是电子设计自动化工具(Electronic Design Automation,简称EDA),并介绍一种常用的EDA工具。
2. 请介绍一种常用的半导体器件制造工艺,并谈谈其优缺点。
3. 请介绍一种常用的可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD),并解释它的工作原理和应用。
4. 请列举一些常见的集成电路封装形式,并解释它们的特点和应用场景。
5. 请介绍一种常用的模拟集成电路设计方法,以及一种常用的数字集成电路设计方法。
四、综合能力部分1. 在集成电路设计中,如何确定适当的工艺尺寸和电路结构,以实现设计要求?2. 在集成电路设计和制造中,如何解决功耗、发热和可靠性等问题?3. 在开发一个集成电路产品时,您认为最重要的是什么,为什么?4. 请谈谈您对未来集成电路技术发展的看法,以及您认为可能面临的挑战和机遇。
ic设计工程师面试常见问题_20个面试常见问题盘点IC设计工程师是一个从事IC开发,集成电路开发设计的职业。
随着中国IC 设计产业渐入佳境,越来越多的工程师加入到这个新兴产业中。
成为IC设计工程师所需门槛较高,往往需要有良好的数字电路系统及嵌入系统设计经验,了解ARM体系结构,良好的数字信号处理、音视频处理,图像处理及有一定的VLSI基础。
本文主要介绍的是IC设计工程师在面试中常遇到的问题盘点,具体的有20个跟随小编来一起看看吧。
一、什么是同步逻辑和异步逻辑?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。
同步时序逻辑电路的特点:各触发器的时钟端全部连接在一起,并接在系统时钟端,只有当时钟脉冲到来时,电路的状态才能改变。
改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来,此时无论外部输入x 有无变化,状态表中的每个状态都是稳定的。
异步时序逻辑电路的特点:电路中除可以使用带时钟的触发器外,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件,电路中没有统一的时钟,电路状态的改变由外部输入的变化直接引起。
二、同步电路和异步电路的区别: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,只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。
三、为什么触发器要满足建立时间和保持时间?因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的,如果不满足建立和保持时间,触发器将进入亚稳态,进入亚稳态后触发器的输出将不稳定,在0和1之间变化,这时需要经过一个恢复时间,其输出才能稳定,但稳定后的值并不一定是你的输入值。
这就是为什么要用两级触发器来同步异步输入信号。
这样做可以防止由于异步输入信号对于本级时钟可能不。
注:红色为不会数字部分逻辑同步复位和异步复位:同步复位:同步复位仅在有效的时钟沿时对触发器复位,该复位信号经过组合逻辑馈送到触发器的D输入端。
同步复位优缺点:1)、优点:同步复位可以保证100%同步,可以对小的复位毛刺滤波;同步复位可以在时钟周期之间,对逻辑等式产生的毛刺进行滤波;a、有利于仿真器的仿真b、可以使所设计的系统成为100%的同步时序电路,这便大大有利于时序分析,而且综合出来的fmax一般较高。
c、因为他只有在时钟有效电平到来时才有效,所以可以滤除高于时钟频率的毛刺2)、缺点:同步复位有时需要脉冲展宽,用以保证时钟有效期间有足够的复位宽度;同步复位将复位信号经过组合逻辑馈送到数据输入端,从而增加了数据通道使用组合逻辑门数和相应的时延;a、复位信号的有效时长必须大于时钟周期,才能真正被系统识别并完成复位任务。
同时还要考虑,诸如:clk skew,组合逻辑路径延时,复位延时等因素。
b、由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF都只有异步复位端口,所以,倘若采用同步复位的话,综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑,这样就会耗费较多的逻辑资源。
C. An active clock is essential for a synchronous reset design. Hence you can expect more power consumption.异步复位:它是指无论时钟沿是否到来,只要复位信号有效,就对系统进行复位异步复位优点:1)、最大优点是只要综合工具工艺库有可异步复位的触发器,那么该触发器的数据输入通道就不需要额外的组合逻辑;2)、电路在任何情况下都能复位而不管是否有时钟出现。
a、大多数目标器件库的dff都有异步复位端口,因此采用异步复位可以节省资源b、设计相对简单。
c、异步复位信号识别方便d、Clocking scheme is not necessary for an asynchronous design. Hence design consumes less power. Asynchronous design style isalso one of the latest design options to achieve low power. Design community is scrathing their head over asynchronous design possibilities.异步复位缺点:1)、最大的问题在于它属于异步逻辑,问题出现在复位释放时,而不是有效时,如果复位释放接近时钟有效沿,则触发器的输出可能进入亚稳态,从而使复位失败。
第1篇1. 集成电路基础:- 请描述一下你对集成电路的认识,列举一些与集成电路相关的内容(如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSp、ASIC、FpGA等的概念)。
2. 研发工作特点:- 你认为你从事研发工作有哪些特点?3. 基尔霍夫定理:- 基尔霍夫定理的内容是什么?4. 集成电路设计流程:- 描述你对集成电路设计流程的认识。
5. 集成电路工艺:- 描述你对集成电路工艺的认识。
6. 模拟电路设计:- 最基本的如三极管曲线特性(太低极了点)。
- 基本放大电路,种类,优缺点,特别是广泛采用差分结构的原因。
- 反馈之类,如:负反馈的优点(带宽变大)。
7. 数字电路设计:- Verilog/VHDL设计计数器。
- 逻辑方面数字电路的卡诺图化简,时序。
8. 电容公式:- 平板电容公式(CS/4kd)。
9. 反馈电路:- 描述反馈电路的概念,列举他们的应用。
10. 负反馈种类:- 负反馈种类(电压并联反馈,电流串联反馈,电压串联反馈和电流并联反馈);负反馈的优点。
11. 放大电路的频率补偿:- 放大电路的频率补偿的目的是什么,有哪些方法?12. 频率响应:- 频率响应,如:怎么才算是稳定的,如何改变频响曲线的几个方法。
13. A/D电路组成和工作原理:- A/D电路组成,工作原理。
14. 软件操作:- ic设计的话需要熟悉的软件: Cadence, Synopsys, Advant,UNIX当然也要大概会操作。
15. 实际工作所需要的一些技术知识:- 电路的低功耗,稳定,高速如何做到,调运放,布版图注意的地方等等。
请注意,这些题目仅供参考,实际面试中的题目可能会根据公司的具体需求和应聘者的背景有所不同。
第2篇一、基础篇1. 请简要描述电子工程的基本概念及其在现代社会中的应用。
2. 解释电子电路中的模拟信号和数字信号的区别。
3. 电流、电压和电阻之间的关系是什么?4. 电路中常见的电源有哪几种?5. 什么是基尔霍夫定律?6. 请简述二极管、晶体管和场效应晶体管的基本原理。
ic面试题目在工程领域中,集成电路(Integrated Circuit,IC)是一种由许多电子元件组成的电路,其主要作用是将多个电子元件集成在一个芯片上,以实现各种电子设备的功能。
IC技术是现代电子产业的核心之一,对于电子工程师而言,掌握IC设计和制造技术显得尤为重要。
面试是进入IC领域的一个重要步骤,通过面试可以让面试官了解应聘者的技术水平、工作经验以及解决问题的能力。
下面是一些常见的IC面试题目,我们来看一下:1. 请简要介绍一下集成电路(IC)的基本概念和应用领域。
集成电路是将多个电子元件(如晶体管、电容器、电阻器等)集成在一个芯片上的电路,通常使用半导体材料制成。
IC广泛应用于各种电子设备中,如计算机、手机、家电、汽车等。
它可以实现电子元器件的高度集成和小尺寸化,并具有低功耗、高可靠性等优点。
2. 请简述集成电路设计的主要流程。
集成电路设计主要包括以下几个步骤:(1)需求分析:确定IC的功能和性能指标。
(2)电路设计:通过模拟电路和数字电路的设计,实现IC的功能。
(3)布局设计:将电路设计图映射到芯片的布局上,确定电路元件的位置。
(4)版图设计:在布局的基础上,进行版图设计,编写版图规则。
(5)电路验证:对设计的电路进行仿真分析,确保电路的性能和可靠性。
(6)制造流程:将设计好的版图送入制造工艺流程,生产IC芯片。
(7)芯片测试:对生产的芯片进行测试,确保其功能和性能符合要求。
3. 什么是EDA工具?请举例说明。
EDA全称为Electronic Design Automation,即电子设计自动化,它是用于集成电路设计的软件工具。
EDA工具能够实现电路设计的各个环节,例如原理图绘制、电路仿真、版图设计等。
常见的EDA工具有Cadence公司的OrCAD、Mentor Graphics公司的PADS、Synopsys公司的Design Compiler等。
4. 对于数字集成电路设计,我们常用什么编程语言进行描述和仿真?在数字集成电路设计中,我们常用硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL)进行描述和仿真。
注:红色为不会%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%-------------------以上选自digital_IC----------------------------- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%数字部分逻辑同步复位和异步复位:同步复位:同步复位仅在有效的时钟沿时对触发器复位,该复位信号经过组合逻辑馈送到触发器的D输入端。
同步复位优缺点:1)、优点:同步复位可以保证100%同步,可以对小的复位毛刺滤波;同步复位可以在时钟周期之间,对逻辑等式产生的毛刺进行滤波;a、有利于仿真器的仿真b、可以使所设计的系统成为100%的同步时序电路,这便大大有利于时序分析,而且综合出来的fmax一般较高。
c、因为他只有在时钟有效电平到来时才有效,所以可以滤除高于时钟频率的毛刺2)、缺点:同步复位有时需要脉冲展宽,用以保证时钟有效期间有足够的复位宽度;同步复位将复位信号经过组合逻辑馈送到数据输入端,从而增加了数据通道使用组合逻辑门数和相应的时延;a、复位信号的有效时长必须大于时钟周期,才能真正被系统识别并完成复位任务。
同时还要考虑,诸如:clk skew,组合逻辑路径延时,复位延时等因素。
b、由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF都只有异步复位端口,所以,倘若采用同步复位的话,综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑,这样就会耗费较多的逻辑资源。
C. An active clock is essential for a synchronous reset design. Hence you can expect more power consumption.异步复位:它是指无论时钟沿是否到来,只要复位信号有效,就对系统进行复位异步复位优点:1)、最大优点是只要综合工具工艺库有可异步复位的触发器,那么该触发器的数据输入通道就不需要额外的组合逻辑;2)、电路在任何情况下都能复位而不管是否有时钟出现。
a、大多数目标器件库的dff都有异步复位端口,因此采用异步复位可以节省资源b、设计相对简单。
c、异步复位信号识别方便d、Clocking scheme is not necessary for an asynchronous design. Hence design consumes less power. Asynchronous design style isalso one of the latest design options to achieve low power. Design community is scrathing their head over asynchronous design possibilities.异步复位缺点:1)、最大的问题在于它属于异步逻辑,问题出现在复位释放时,而不是有效时,如果复位释放接近时钟有效沿,则触发器的输出可能进入亚稳态,从而使复位失败。
2)、可能因为噪声或者毛刺造成虚假复位信号,3)、对异步复位INS静态定时分析比较困难。
4)、对于DFT(DESING FOR TEST)设计,如果复位信号不是直接来自于I/O引脚,在DFT扫描和测试时,复位信号必须被禁止,因此需要额外的同步电路。
根据状态数目是否有限可以将时序状态机分为有限状态机(Finite Status Machine,FSM)和无限状态机。
FSM: Mealy & MooreMealy:米利机的下一状态和输出取决于当前状态和当前输出;-->异步FSMMoore:Moore机的下一状态取决于当前状态和当前输出,但其输出仅取决于当前状态,-->同步FSM状态图或者状态转移表以表格的形式表示在当前状态和输入的各种组合下状态机的下一状态和输出。
状态转移图(Status transition graph,STG)是一种有向图,算法状态机(ASM),类似于软件流程图,是时序状态机功能的一种抽象。
函数和任务的区别:1)、函数:函数代表了纯组合逻辑,2)、任务:即可以用来表示组合逻辑也可以表示时序逻辑阻塞和非阻塞语句的区别:阻塞(=)和非阻塞(<=)语句的最主要的区别在其后的引用它的语句的电路结构上:1)、对于阻塞语句,其综合出的组合逻辑的输出,被馈送到其后引用他的语句的组合逻辑的输入端,也即后面的语句引用其新值;2)、对于非阻塞语句,其综合出的触发器的输出,被馈送到其后引用它的语句的组合逻辑的输入端,也即后面的语句引用其旧值。
Me:同步异步时钟域接口信号:异步时钟域的同步分为两种:1)两个域的时钟频率相同,但相位不固定,称为同频异相时钟域的同步。
同频异相问题的简单解决办法是用后级时钟对前级时钟数据采样两次。
该方法可以有效的减少亚稳态的传输,使后级电路数据都是有效电平值。
2)两个时钟域频率根本不同,称为异频时钟域的同步。
要可靠地完成异频时钟域同步,可以使用DPRAM或者FIFO,利用上级时钟写数据再用本级时钟读出即可。
1.同步电路和异步电路的区别是什么?Me:同步电路:其核心逻辑用触发器实现,电路的主要信号。
输出信号灯都由某个时钟沿驱动产生。
可以很好的避免毛刺,利于器件移植,有利于STA、验证设计时序性能异步电路:其核心逻辑使用组合电路实现,电路的主要信号、输出信号不依赖于任何一个时钟信号。
容易产生毛刺,不利于器件移植,不利于STA、验证设计时序性能。
答:同步电路是由时序电路(寄存器和各种触发器)和组合逻辑电路构成的电路,其所有操作都是在严格的时钟控制下完成的。
这些时序电路共享同一个时钟CLK,而所有的状态变化都是在时钟的上升沿(或下降沿)完成的。
比如D触发器,当上升延到来时,寄存器把D端的电平传到Q输出端。
异步电路主要是组合逻辑电路,用于产生地址译码器、FIFO或RAM的读写控制信号脉冲,但它同时也用在时序电路中,此时它没有统一的时钟,状态变化的时刻是不稳定的,通常输入信号只在电路处于稳定状态时才发生变化。
也就是说一个时刻允许一个输入发生变化,以避免输入信号之间造成的竞争冒险。
2. 什么是同步逻辑和异步逻辑?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。
3. 什么是组合逻辑电路和时序逻辑电路?答:数字电路根据逻辑功能的不同特点,可以分成两大类,一类叫组合逻辑电路(简称组合电路),另一类叫做时序逻辑电路(简称时序电路)。
组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关。
而时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号,而且还取决于电路原来的状态,或者说,还与以前的输入有关。
4. 什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求?答:线与逻辑是两个输出信号相连可以实现与的功能。
在硬件上,要用oc门来实现(漏极或者集电极开路),,由于不用oc门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门。
同时在输出端口应加一个上拉电阻.(线或则是下拉电阻) 。
OC门,又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路,Open Collector(Open Drain)。
为什么引入OC门?实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。
因此,需要一种新的与非门电路--OC门来实现“线与逻辑”。
OC门主要用于3个方面:1、实现与或非逻辑,用做电平转换,用做驱动器。
由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。
OC门使用上拉电阻以输出高电平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。
2、线与逻辑,即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。
在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般TTL门输出端并不能直接并接使用,否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流(灌电流),而烧坏器件。
在硬件上,可用OC门或三态门(ST门)来实现。
用OC门实现线与,应同时在输出端口应加一个上拉电阻。
3、三态门(ST门)主要用在应用于多个门输出共享数据总线,为避免多个门输出同时占用数据总线,这些门的使能信号(EN)中只允许有一个为有效电平(如高电平),由于三态门的输出是推拉式的低阻输出,且不需接上拉(负载)电阻,所以开关速度比OC门快,常用三态门作为输出缓冲器。
5. 什么是Setup 和Holdup时间?答:Setup/hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。
建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。
输入信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片,这个T就是建立时间-Setup time。
如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器,只有在下一个时钟上升沿,数据才能被打入触发器。
保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间。
如果holdtime不够,数据同样不能被打入触发器。
6. 解释setup time和hold time的定义和在时钟信号延迟时的变化。
答:Setup/hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。
建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。
输入信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片,这个T就是建立时间-Setup time.如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器,只有在下一个时钟上升沿,数据才能建立时间(Setup Time)和保持时间(Hold time)。
建立时间是指在时钟边沿前,数据信号需要保持不变的时间。
保持时间是指时钟跳变边沿后数据信号需要保持不变的时间。
如果不满足建立和保持时间的话,那么DFF将不能正确地采样到数据,将会出现metastability的情况。
如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间,那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量。
7. 什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除?答: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。
三加选通信号。
用D触发器,格雷码计数器,同步电路等优秀的设计方案可以消除。
8. 你知道那些常用逻辑电平?TTL与COMS电平可以直接互连吗?答:常用逻辑电平:12V,5V,3.3V;TTL和CMOS不可以直接互连,由于TTL是在0.3-3.6V之间,而CMOS则是有在12V的有在5V的。