这份文档汇集了针对硬件工程师职位的常见面试问题及解答指南，旨在帮助应聘者准备与硬件设计、电路分析和电子元件相关的技术性提问。
### 硬件工程师面试题集解析
#### 数字电路基础知识
1. **Setup 和 Hold 时间**
- **建立时间（Setup Time）**：指在触发器的时钟信号上升沿到来之前，数据必须保持稳定不变的时间段，确保数据能在正确的时钟边沿被正确捕获。
- **保持时间（Hold Time）**：指在触发器的时钟信号上升沿之后，数据需要继续维持不变的一段时间，以防止误读。
2. **竞争与冒险现象**
- **定义**：当输入信号到达同一逻辑门的不同输入端口的时间不同步时，则会产生竞争。由这种时间差导致输出状态不稳定的现象称为冒险。
- **判断方法**：通过分析逻辑表达式中的互斥项（即相反的信号）来初步识别是否存在竞争和冒险现象。
- **消除方案**：加入冗余逻辑以避免竞争；在输出端使用滤波电容减少噪声影响。
3. **D触发器实现2倍分频**
- **方法**：通过将D触发器的输出反馈到其输入，形成闭环路径来实现时钟频率的一半。
4. **“线与”逻辑概念**
- **定义**：“线与”是当多个输出信号直接连接在一起可以执行逻辑‘与’操作。
- **硬件需求**：使用OC门（开放集电极或漏极）并在其输出端加入上拉电阻以实现此功能。
5. **同步和异步逻辑**
- **定义**：
- 同步逻辑：所有组件的动作由单一的时钟信号控制，保证系统的一致性。
- 异步逻辑：各部分之间没有统一的时间基准，而是通过特定事件来触发动作顺序。
- **区别**：同步设计简单且易于分析时间延迟问题，但可能会出现时序偏差；异步逻辑避免了这一缺点，并具有更低的功耗和更复杂的实现。
6. **常用电平及TTL与CMOS互连**
- **标准类型**：RS232、RS485、TTL、CMOS等。
- **连接注意事项**：虽然某些情况下可以将TTL器件直接接至CMOS，但在速度和负载匹配上可能存在问题。
7. **微机接口逻辑图示**
- **构成部分**：数据接口、控制信号及锁存器缓冲器等组件。
- **作用目的**：实现外部设备与处理器之间的通信协议转换。
#### 可编程逻辑器件
- **类型**：包括ROM、PLA、FPLA、PAL、GAL、EPLD、FPGA和CPLD等多种形式。
- **特点分析**：当前最常用的是基于查找表结构的FPGA以及乘积项架构的CPLD。
#### 用VHDL或Verilog描述8位D触发器逻辑
- **语言选择**：使用硬件描述语言如VHDL或者Verilog来定义8位D触发器的功能特性。
#### EDA软件设计流程概述
- **步骤简介**：
- 设计原理图。
- PCB布局规划。
- 制作电路板及元器件焊接。
- 调试阶段：采用模块化调试策略，逐步解决出现的问题。
5星
