1 . 用预处理指令#define 声明一个常数,用以表明1年中有多少秒(忽略闰年问题)
#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL
2 . 写一个“标准”宏MIN ,这个宏输入两个参数并返回较小的一个。
#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B))
3. 预处理器标识#error的目的是什么?
如果你不知道答案,请看参考文献1。这问题对区分一个正常的伙计和一个书呆子是很有用的。只有书呆子才会读C语言课本的附录去找出象这种问题的答案。当然如果你不是在找一个书呆子,那么应试者最好希望自己不要知道答案。
死循环(Infinite loops)
4. 嵌入式系统中经常要用到无限循环,你怎么样用C编写死循环呢?
while(1)
{
?}
5. 用变量a给出下面的定义
a) 一个整型数(An integer) int a;
b)一个指向整型数的指针( A pointer to an integer) int *a;
c)一个指向指针的的指针,它指向的指针是指向一个整型数( A pointer to a pointer to an integer) int **a;
d)一个有10个整型数的数组( An array of 10 integers) int a[10];
e) 一个有10个指针的数组,该指针是指向一个整型数的。(An array of 10 pointers to integers) int *a[10];
f) 一个指向有10个整型数数组的指针( A pointer to an array of 10 integers) int (*a)[10];
g) 一个指向函数的指针,该函数有一个整型参数并返回一个整型数(A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer) int (*a)(int)
h)一个有10个指针的数组,该指针指向一个函数,该函数有一个整型参数并返回一个整型数( An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer ) int (*a[10])(int);
6. 关键字static的作用是什么?
在C语言中,关键字static有三个明显的作用:
在函数体,一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
在模块内(但在函数体外),一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问,但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。
在模块内,一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是,这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。
大多数应试者能正确回答第一部分,一部分能正确回答第二部分,同是很少的人能懂得第三部分。这是一个应试者的严重的缺点,因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重要性。
7.关键字const有什么含意?
去年Dan Saks已经在他的文章里完全概括了const的所有用法,因此ESP(译者:Embedded Systems Programming)的每一位读者应该非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你从没有读到那篇文章,只要能说出const意味着“只读”就可以了。尽管这个答案不是完全的答案,但我接受它作为一个正确的答案。
下面的声明都是什么意思?
const int a; a是一个常整型数。
int const a; a是一个常整型数。
const int *a; a是一个指向常整型数的指针(也就是,整型数是不可修改的,但指针可以)
int * const a; a是一个指向整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是可以修改的,但指针是不可修改的)
int const * a const; a是一个指向常整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是不可修改的,同时指针也是不可修改的)
关键字const的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息,实际上,声明一个参数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾,你就会很快学会感谢这点多余的信息。
通过给优化器一些附加的信息,使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。
合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数,防止其被无意的代码修改。简而言之,这样可以减少bug的出现。
8. 关键字volatile有什么含意?并给出三个不同的例子。
一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子:
1并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)
2一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
3多线程应用中被几个任务共享的变量
?; 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。
?; 一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。
?; 下面的函数有什么错误:
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}
下面是答案:
?; 是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
?; 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。
?; 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数,编译器将产生类似下面的代码:
int square(volatile int *ptr)
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}
由于*ptr的值可能被意想不到地该变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返不是你所期望的平方值!正确的代码如下:
long square(volatile int *ptr)
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}
位操作(Bit manipulation)
9. 嵌入式系统总是要用户对变量或寄存器进行位操作。给定一个整型变量a,写两段代码,第一个设置a的bit 3,第二个清除a 的bit 3。在以上两个操作中,要保持其它位不变。
#define BIT3 (0x1 << 3)
static int a;
void set_bit3(void) {
a |= BIT3;
}
void clear_bit3(void) {
a &= ~BIT3;
}
访问固定的内存位置(Accessing fixed memory locations)
10. 嵌入式系统经常具有要求程序员去访问某特定的内存位置的特点。在某工程中,要求设置一绝对地址为0x67a9的整型变量的值为0xaa66。编译器是一个纯粹的ANSI编译器。写代码去完成这一任务。
这一问题测试你是否知道为了访问一绝对地址把一个整型数强制转换(typecast)为一指针是合法的。这一问题的实现方式随着个人风格不同而不同。典型的类似代码如下:
int *ptr;
ptr = (int *)0x67a9;
*ptr = 0xaa55;
A more obscure approach is:
一个较晦涩的方法是:
*(int * const)(0x67a9) = 0xaa55;
即使你的品味更接近第二种方案,但我建议你在面试时使用第一种方案。
中断(Interrupts)
11. 中断是嵌入式系统中重要的组成部分,这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。具代表事实是,产生了一个新的关键字__interrupt。下面的代码就使用了__interrupt关键字去定义了一个中断服务子程序(ISR),请评论一下这段代码的。
__interrupt double compute_area (double radius)
{
double area = PI * radius * radius;
printf("\nArea = %f", area);
return area;
}
?; ISR 不能返回一个值。如果你不懂这个,那么你不会被雇用的。
?; ISR 不能传递参数。如果你没有看到这一点,你被雇用的机会等同第一项。
?; 在许多的处理器/编译器中,浮点一般都是不可重入的。有些处理器/编译器需要让额处的寄存器入栈,有些处理器/编译器就是不允许在ISR中做浮点运算。此外,ISR应该是短而有效率的,在ISR中做浮点运算是不明智的。
?; 与第三点一脉相承,printf()经常有重入和性能上的问题。如果你丢掉了第三和第四点,我不会太为难你的。不用说,如果你能得到后两点,那么你的被雇用前景越来越光明了。
代码例子(Code examples)
12 . 下面的代码输出是什么,为什么?
void foo(void)
{
unsigned int a = 6;
int b = -20;
(a+b > 6) ? puts("> 6") : puts("<= 6");
}
这个问题测试你是否懂得C语言中的整数自动转换原则,我发现有些开发者懂得极少这些东西。不管如何,这无符号整型问题的答案是输出是 ”>6”。原因是当表达式中存在有符号类型和无符号类型时所有的操作数都自动转换为无符号类型。 因此-20变成了一个非常大的正整数,所以该表达式计算出的结果大于6。这一点对于应当频繁用到无符号数据
类型的嵌入式系统来说是丰常重要的。如果你答错了这个问题,你也就到了得不到这份工作的边缘。
13. 评价下面的代码片断:
unsigned int zero = 0;
unsigned int compzero = 0xFFFF;
/*1's complement of zero */
对于一个int型不是16位的处理器为说,上面的代码是不正确的。应编写如下:
unsigned int compzero = ~0;
动态内存分配(Dynamic memory allocation)
14. 尽管不像非嵌入式计算机那么常见,嵌入式系统还是有从堆(heap)中动态分配内存的过程的。那么嵌入式系统中,动态分配内存可能发生的问题是什么?
这里,我期望应试者能提到内存碎片,碎片收集的问题,变量的持行时间等等。这个主题已经在ESP杂志中被广泛地讨论过了(主要是 P.J. Plauger, 他的解释远远超过我这里能提到的任何解释),所有回过头看一下这些杂志吧!让应试者进入一种虚假的安全感觉后,我拿出这么一个小节目:
下面的代码片段的输出是什么,为什么?
char *ptr;
if ((ptr = (char *)malloc(0)) ==
NULL)
else
puts("Got a null pointer");
puts("Got a valid pointer");
该代码的输出是“Got a valid pointer”。
Typedef
15 Typedef 在C语言中频繁用以声明一个已经存在的数据类型的同义字。也可以用预处理器做类似的事。例如,思考一下下面的例子:
#define dPS struct s *
typedef struct s * tPS;
以上两种情况的意图都是要定义dPS 和 tPS 作为一个指向结构s指针。哪种方法更好呢?(如果有的话)为什么?
这是一个非常微妙的问题,任何人答对这个问题(正当的原因)是应当被恭喜的。答案是:typedef更好。思考下面的例子:
dPS p1,p2;
tPS p3,p4;
第一个扩展为
struct s * p1, p2;
上面的代码定义p1为一个指向结构的指,p2为一个实际的结构,这也许不是你想要的。第二个例子正确地定义了p3 和p4 两个指针。
晦涩的语法
16 . C语言同意一些令人震惊的结构,下面的结构是合法的吗,如果是它做些什么?
int a = 5, b = 7, c;
c = a+++b;
这个问题将做为这个测验的一个愉快的结尾。不管你相不相信,上面的例子是完全合乎语法的。问题是编译器如何处理它?水平不高的编译作者实际上会争论这个问题,根据最处理原则,编译器应当能处理尽可能所有合法的用法。因此,上面的代码被处理成:
c = a++ + b;
因此, 这段代码持行后a = 6, b = 7, c = 12。
1、基尔霍夫定理的内容是什么?
基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。
电流定律:在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有流出节点的支路电流的代数和恒等于零。
电压定律:在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零。
2、描述反馈电路的概念,列举他们的应用。
反馈,就是在电子系统中,把输出回路中的电量输入到输入回路中去。
反馈的类型有:电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。
负反馈的优点: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。
电压负反馈的特点:电路的输出电压趋向于维持恒定。
电流负反馈的特点:电路的输出电流趋向于维持恒定。
3、有源滤波器和无源滤波器的区别
无源滤波器:这种电路主要有无源元件R、L和C组成
有源滤波器:集成运放和R、C组成,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。
集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高,输出电阻小,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲
作用。但集成运放带宽有限,所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
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,而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。
2、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),
3、解释setup和hold time violation,画图说明,并说明解决办法。
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hold time不够,数据同样不能被
打入触发器。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。
4、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。
5、名词:SRAM、SSRAM、SDRAM
SRAM:静态RAM
DRAM:动态RAM
SSRAM:Synchronous Static Random Access Memory同步静态随机访问存储器。
它的一种类型的SRAM。SSRAM的所有访问都在时钟的上升/下降沿启动。地址、数据输入和其它控制信号均于时
钟信号相关。这一点与异步SRAM同,异步SRAM的访问独立于时钟,数据输入和输出都由地址的变化控制。
SDRAM:Synchronous DRAM同步动态随机存储器
6、FPGA和ASIC的概念他们的区别。
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
8、单片机上电后没有运转,首先要检查什么?
首先应该确认电源电压是否正常。
接下来就是检查复位引脚电压是否正常。分别测量按下复位按钮和放开复位按钮的电压值,看是否正确。
然后再检查晶振是否起振了,一般用示波器来看晶振引脚的波形,注意应该使用示波器探头的“X10”档。
另一个办法是测量复位状态下的IO口电平,按住复位键不放,然后测量IO口(没接外部上拉的P0口除外)的电
压,看是否是高电平,如果不是高电平,则多半是因为晶振没有起振。另外还要意的地方是,如果使用片内ROM
的话(大部分情况下如此,现在已经很少有用外部扩ROM的了),一定要将EA引脚拉高,否则会出现程序乱跑的
情况。有时用仿真器可以,而烧入片子不行,往往是因为EA引脚没拉高的缘故(当然,晶振没起振也是原因只
一)。如果系统不稳定的话,有时是因为电源滤波不好导致的。在单片机的电源引脚跟地引脚之间接上一个
0.1uF的电容会有所改善。如果电源没有滤波电容的话,则需要再接一个更大滤波电容,例如220uF的。遇到系
统不稳定时,就可以并上电容试试(越靠近芯片越好)
10、你知道那些常用逻辑电平?TTL与COMS电平可以直接互连吗?
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。CMOS输出接到TTL是可以直接互连。TTL接到CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V。
cmos的高低电平分别为:Vih>=0.7VDD,Vil<=0.3VDD;Voh>=0.9VDD,Vol<=0.1VDD,ttl的
为:Vih>=2.0v,Vil<=0.8v;Voh>=2.4v,Vol<=0.4v.
11如何解决亚稳态。
亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。当一个触发器进入亚 稳态时,既无法预测
该单元的输出电平,也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平 上。在这个稳定期间,触发器输出一些中
间级电平,或者可能处于振荡状态,并且这种无用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器级联式传播下去
。
12、IC设计中同步复位与 异步复位的区别。
同步复位可靠性较高,对毛刺有免疫能力,但所用的资源比较多;异步复位因是电平敏感的,会因为复位信号
上的毛刺导致误动作,但消耗资源较少。不过,目前全局复位一般使用异步复位。
同步复位就是指复位信号只有在时钟上升沿到来时,才能有效。否则,无法完成对系统的复位工作
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。
二、各自的优缺点:
1、总的来说,同步复位的优点大概有3条:
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。
他的缺点主要有以下几条:
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
2、对于异步复位来说,他的优点也有三条,都是相对应的:
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,而且可以很方便的使用FPGA的全局复位端口GSR。
缺点:
a、在复位信号释放(release)的时候容易出现问题。具体就是说:倘若复位释放时恰恰在时钟有效沿附近
,就很容易使寄存器输出出现亚稳态,从而导致亚稳态。
b、复位信号容易受到毛刺的影响。
三、总结:
一般都推荐使用异步复位,同步释放的方式,而且复位信号低电平有效。这样就可以两全其美了
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