原创 硬件系统工程师面试试题6(有答案可参考)

1、集成电路前端设计流程，写出相关的工具。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

       答：首先给大家介绍下集成电路前端设计和后端设计的概念。集成电路的前端设计主要是指设计IC过程的逻辑设计、功能仿真，而后端设计则是指设计IC过程中的版图设计、制板流片。前端设计主要负责逻辑实现，通常是使用verilog/VHDL之类语言，进行行为级的描述。而后端设计，主要负责将前端的设计变成真正的schematic&layout，流片，量产。

       集成电路前端设计流程可以分为以下几个步骤：(1) 设计说明书；(2) 行为级描述及仿真；(3) RTL级描述及仿真；(4) 前端功能仿真。

硬件语言输入工具有SUMMIT ，VISUALHDL，MENTOR和RENIOR等；图形输入工具有: Composer(cadence)，Viewlogic (viewdraw)等；

数字电路仿真工具有： 

Verolog： CADENCE、Verolig-XL、SYNOPSYS、VCS、MENTOR、 Modle-sim

VHDL：CADENCE、NC-vhdl、SYNOPSYS、VSS、MENTOR、Modle-sim

模拟电路仿真工具：ANTI HSpice pspice，spectre micro microwave，eesoft

2、名词解释：IRQ、BIOS、USB、VHDL、SDR。

       (1) IRQ：中断请求。

       (2) BIOS：BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略语，直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。

(3) USB：USB，是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

(4) VHDL：VHDL的英文全写是：VHSIC（Very High Speed Integrated Circuit）Hardware Description Language.翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言。主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。

(5) SDR：软件无线电，一种无线电广播通信技术，它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。换言之，频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级，而不用完全更换硬件。SDR 针对构建多模式、多频和多功能无线通信设备的问题提供有效而安全的解决方案。

3、用波形表示D触发器的功能。

       以电平触发为例进行说明，D触发器的功能描述如下：当时钟信号为低电平时，触发器不工作，处于维持状态。当时钟信号为高电平时，D触发器的功能为：若D=0，则触发器次态为0；若D=1，则触发器次态为1。下图以波形形式来描述D触发器的功能：

5、画状态机，接受1、2、5分钱的卖报机，每份报纸5分钱。

       答：取投币信号为输入逻辑变量，投入一枚5分硬币是用A=1表示，未投入时用A=0表示；投入一枚2分硬币是用B=1表示，未投入时用B=0表示；投入一枚1分硬币是用C=1表示，未投入时用C=0表示。由于每次最多只能投入一枚硬币，因此除了ABC=000、ABC=001、 ABC=010 和ABC=100四种状态为合法状态，其它四种状态为非法状态。假设投入3个2分硬币或者投入4个1分硬币和1个2分硬币后，卖报机在给出报纸的同时会找会1个1分硬币。这是输出变量有两个，分别用Y和Z表示。给出报纸时Y=1，不给时Y=0；找回1个1分硬币时Z=1，不找时Z=0。同时假定未投币时卖报机的初始状态为S0，从开始到当前时刻共投入的硬币面值为1分记为S1，为2分时记为S2，为3分记为S3，为4分时记为S4。

       由上面的分析可以画出该状态机的状态转换表，如下表所示(方便起见，这里给出输入变量为非法状态时的转换表)：