单片机入门之数字电路（模拟电路单片机基础知识）

1数字信号：指的是在时间上和数值上都是离散的信号；即信号在时间上不连续，总是发生在一序列离散的瞬间；在数值上量化，只能按有限多个增量或阶梯取值。（模拟信号：指在时间上和数值上都是连续的信号。）

2数字电路主要研究: 电路输入、输出状态之间的相互关系，即逻辑关系。分析和设计数字电路的数学工具是逻辑代数，由英国数学家布尔1849年提出，因此也称布尔代数。

3逻辑代数有三种最基本的运算：与、或、非。基本逻辑的简单组合称为复合逻辑。

4 逻辑代数三个基本规则：代入规则、反演规则和对偶规则。

5 化简电路是为了降低系统的成本，提高电路的可靠性，以便使用最少集成电路实现功能。

6 把若干个有源器件和无源器件及其导线，按照一定的功能要求制作在同一块半导体芯片上，这样的产品叫集成电路。最简单的数字集成电路就是集成逻辑门，以基本逻辑门为基础，可构成各种功能的组合逻辑电路和时序逻辑电路。

7TTL门电路：是目前双极型数字集成电路使用最多的一种，由于输入端和输出端的结构形成都采用了半导体三极管，所以也称晶体管-晶体管逻辑门电路。TTL与非门是TTL门电路的基本单元。最常用的集成逻辑门电路TTL门和CMOS门。

8集成逻辑门，按照其组成的有源器件的不同可分为两大类：一类是双极性集体管逻辑门，主要有TTL门（晶体管-晶体管逻辑门）、ECL门（射极耦合逻辑门）、I2C门；另一类是单极性绝缘栅场效应管逻辑门，简称MOS门。

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？

将两个门电路的输出端并联以实现与逻辑的功能成为线与。 在硬件上，要用OC门来实现，同时在输出端口加一个上拉电阻。 由于不用OC门可能使灌电流过大，而烧坏逻辑门。

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？（汉王笔试）

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。判断方法：代数法、图形法（是否有相切的卡诺圈）、表格法（真值表）。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。

冒险分为偏“1”冒险和偏“0”冒险

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；三是加入选通信号。

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不同，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

6FPGA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。

7单片机上电后没有运转，首先要检查什么？

a、首先应该确认电源电压是否正常。用电压表测量接地引脚跟电源引脚之间的电压，看是否是电源电压，例如常用的5V。b、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。c、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；经过上面几点的检查，一般即可排除故障了。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）。

8什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。

9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。