硬件工程师面试题之八

xiaoyu 发帖于 2013年11月25日 15:57:14
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1、锁存器、触发器、寄存器三者的区别。
触发器:能够存储一位二值信号的基本单元电路统称为“触发器”。
锁存器:一位触发器只能传送或存储一位数据,而在实际工作中往往希望一次传送或存储多位数据。为此可把多个触发器的时钟输入端CP连接起来,用一个公共的控制信号来控制,而各个数据端口仍然是各处独立地接收数据。这样所构成的能一次传送或存储多位数据的电路就称为“锁存器”。
寄存器:在实际的数字系统中,通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器。由于触发器内有记忆功能,因此利用触发器可以方便地构成寄存器。由于一个触发器能够存储一位二进制码,所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。
区别:从寄存数据的角度来年,寄存器和锁存器的功能是相同的,它们的区别在于寄存器是同步时钟控制,而锁存器是电位信号控制。可见,寄存器和锁存器具有不同的应用场合,取决于控制方式以及控制信号和数据信号之间的时间关系:若数据信号有效一定滞后于控制信号有效,则只能使用锁存器;若数据信号提前于控制信号到达并且要求同步操作,则可用寄存器来存放数据。
2、D触发器和D锁存器的区别。
D触发器是指由时钟边沿触发的存储器单元,锁存器指一个由信号而不是时钟控制的电平敏感的设备。锁存器通过锁存信号控制,不锁存数据时,输出端的信号随输入信号变化,就像信号通过缓冲器一样,一旦锁存信号起锁存作用,则数据被锁住,输入信号不起作用。
3、有源滤波器和无源滤波器的原理及区别。
滤波器是一种对信号的频率具有选择性的电路,其功能就是使特定频率范围内的信号通过,而组织其它频率信号通过。其原理就是当不同频率的信号通过该电路时,具有不同的幅度衰减,通带内的信号衰减很小,而阻带内的信号衰减很大。
若滤波电路仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波器;若滤波电路不仅由无源元件,还有有源元件(双极型管、单极性管、集成运放)组成,则称为有源滤波器。其区别主要体现在以下几个方面:
(1) 有源滤波器是电子的,无源滤波器是机械的。(2) 有源滤波器是检测到某一设定好的谐波次数后抵消它,无源滤波器是通过电抗器与电容器的配合形成某次谐波通道吸收谐波。(3) 采用无源滤波器因为有电容器的原因,所以可提高功率因素。采用有源滤波器只是消除谐波与功率因素无关。(4) 有源滤波器造价是无源滤波器的3倍以上,技术相对不太成熟,且维护成本高;无源滤波器造价相对较低,技术较成熟,安装后基本免维护。(5) 有源滤波器用于小电流,无源滤波器可用于大电流。
4、SRAM,DRAM以及Flash的区别。
SRAM和DRAM属于RAM的范畴,而Flash属于ROM的范畴。
RAM有两大类,一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM),SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了,但是它也非常昂贵,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一级缓冲,二级缓冲。另一种称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM),DRAM保留数据的时间很短,速度也比SRAM慢,不过它还是比任何的ROM都要快,但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多,计算机内存就是DRAM的。
Flash是一种可以直接在主机板上修改内容而不需要将IC拔下的内存,当电源关掉后储存在里面的资料并不会流失掉,在写入资料时必须先将原本的资料清除掉,然后才能再写入新的资料,缺点为写入资料的速度太慢。
5、IIR,FIR滤波器的异同。
IIR是无限长冲激响应滤波器,FIFIR是有限长冲激响应滤波器。两者的比较如下:

(1) 在相同的技术指标下,IIR滤波器由于存在着输出对输入的反馈,所以可用比FIR滤波器较少的阶数来满足指标的要求,所用的存储单元少,运算次数少,较为经济。

(2) FIR滤波器可得到严格的线性相位,而IIR滤波器做不到这一点,IIR滤波器的选择性越好,其相位的非线性越严重。因而,如果IIR滤波器要得到线性相位,又要满足幅度滤波的技术要求,必须加全通网络进行相位校正,这同样会大大增加滤波器的阶数。
(3) FIR滤波器主要采用非递归结构,因为无论是从理论上还是从实际的有限精度的运算中它都是稳定的,有限精度运算的误差也越小。IIR滤波器必须采用递归结构,极点必须在z平面单位圆内才能稳定,对于这种结构,运算中的四舍五入处理有时会引起寄生振荡。
(4) 对于FIR滤波器,由于冲激响应是有限长的,因而可以用快速傅里叶变换算法,这样运算速度可以快得多。IIR滤波器则不能这样运算。
(5) 从设计上看,IIR滤波器可以利用模拟滤波器设计的现成的闭合公式、数据和表格,因此计算工作量较小,对计算工具要求不高。FIR滤波器则一般没有现成的设计公式,一般FIR滤波器设计仅有计算机程序可资利用,因而要借助于计算机。
(6) IIR滤波器主要是设计规格化的、频率特性为分段常数的标准低通、高通、带通、带阻、全通滤波器。FIR滤波器则要灵活得多。
6、冒泡排序的原理。
冒泡排序(BubbleSort)的基本概念是:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后。重复以上过程,仍从第一对数开始比较(因为可能由于第2个数和第3个数的交换,使得第1个数不再小于第2个数),将小数放前,大数放后,一直比较到最大数前的一对相邻数,将小数放前,大数放后,第二趟结束,在倒数第二个数中得到一个新的最大数。如此下去,直至最终完成排序。
由于在排序过程中总是小数往前放,大数往后放,相当于气泡往上升,所以称作冒泡排序。
7、操作系统的功能。
操作系统是管理系统资源、控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。资源管理是操作系统的一项主要任务,而控制程序执行、扩充机器功能、提供各种服务、方便用户使用、组织工作流程、改善人机界面等等都可以从资源管理的角度去理解。下面从资源管理的观点来看操作系统具有的几个主要功能:
(1) 处理机管理:处理机管理的第一项工作是处理中断事件。硬件只能发现中断
事件,捕捉它并产生中断信号,但不能进行处理,配置了操作系统,就能对中断事件进行处理。处理机管理的第二项工作是处理器调度。处理器是计算机系统中一种稀有和宝贵的资源,应该最大限度地提高处理器的利用率。
(2) 存储管理:存储管理的主要任务是管理存储器资源,为多道程序运行提供有力的支撑,便于用户使用存储资源,提高存储空间的利用率。
(3) 设备管理:设备管理的主要任务是管理各类外围设备,完成用户提出的I/O 请求,加快I/O 信息的传送速度,发挥I/O 设备的并行性,提高I/O 设备的利用率,以及提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序,为用户隐蔽硬件细节,提供方便简单的设备使用方法。
(4) 文件管理:文件管理是针对系统中的信息资源的管理。在现代计算机中,通常把程序和数据以文件形式存储在外存储器(又叫辅存储器)上,供用户使用,这样,外存储器上保存了大量文件,对这些文件如不能采取良好的管理方式,就会导致混乱或破坏,造成严重后果。为此,在操作系统中配置了文件管理,它的主要任务是对用户文件和系统文件进行有效管理,实现按名存取;实现文件的共享、保护和保密,保证文件的安全性;并提供给用户一整套能方便使用文件的操作和命令。
(5) 网络与通信管理
8、拉氏变换和傅立叶变换的表达式及联系。



xiaoyu
发帖时间:2013年11月25日 15:57
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