保研面试-系统

一个很应该学却没怎么学的方向

Posted by tianchen on September 19, 2019

数字电路

想象不太到会怎么问里面的概念,这里罗列一些点

  • 数字电路中MOS
    • 推挽输出:两个MOS管,一个在导通一个在截止,能够让正负电平都具有驱动(输出电流的)能力
      • 如果驱动能力不足,输出电压减小
      • 如果只是需要数字信号传输,只需要传输电压(下一级的输入是高阻态)
      • 有可能会发生短路,因而不能做”线与”
    • 开漏输出(Open Drain)
      • 没有输出能力,不能输出真正的高电平,需要外部上拉电阻来驱动
      • OD类比于OC (高阻,三态,Floating)
        • 经常做输出缓冲器
    • 准双向口
      • 相当于把OD中的上拉电阻集成到了单片机内部
  • 同步与异步
    • 同步就是整个系统只有一个时钟,只会在时钟的上升沿改变数据
    • 异步就是可能在任意时刻改变数据
  • 时间s
    • Setup Time 建立时间 - 时钟沿到来之前,输入数据需要准备好的时间
      • Writing Data Onto Wire
    • Hold Time 保持时间 - 时钟沿触发之后数据需要保持的时间
      • Reading Data From Wire
  • 可能会产生毛刺:组合电路中输入信号改变状态的时候,输出端可能会出现虚假的脉冲
    • 归因于任何一个门电路信号同时向相反方向变化,输出端就可能出现干扰脉冲
  • 竞争(Race)信号经过不同路径而汇合时间有先后的现象 (赛跑)
    • 由于竞争信号而产生的瞬间错误,叫做冒险(Hazard/Risk) - 需要输出缓存
    • Solution :增加逻辑冗余设计 滤波电容; D锁存器
  • TTL与CMOS
    • CMOS电路不用的时候不能悬空,会出错;TTL电路悬空为高电平
    • CMOS变化范围比较大可以兼容TTL电平
    • TTL是电流控制器件,CMOS是电压控制的(和模电对应上)
    • TTL传输时间快于MOS,但是功耗高,CMOS更抗干扰,容易被静电损坏
    • CMOS不能有太大的输入电流,因而TTL只要通过电压转换就可以驱动CMOS
    • 因为TTL的输入电流比较大,而CMOS输入电流小,所以TTL的扇出比较小
  • 三态门 - 用于接口,多一个高阻输出
  • OD门,开漏输出,可以吸收很大电流(灌电流能力强)但是不能向外输出电流(推电流不行)
    • 一般作为输出缓冲/驱动器
  • OC门产生的目的是做”线与”,与与非门级联
  • TTL上拉三极管推挽输出 Totem
  • TTL与CMOS不能直接连接
  • 触发器的存在原因?
    • 可以做到存储比特信号,结合组合逻辑可以变为时序逻辑

电磁场 & 微波

这一部分还是基本略过就好,只记一些比较关键的

  • 麦克斯韦
  • 物理意义
    1. Gauss定律: 电场E在闭合曲面上的通量,等于其包裹住的体积V内的电荷Q
    2. 法拉第定律: 电场E在闭合曲线上的积分,等于磁场B在该围线为主的面积上的通量的变化率
    3. 高斯磁定律: 磁场B在闭合曲面上的通量为0
    4. 磁场B的环路积分,等于曲线内的电流+E在此曲面上的通量变化率 a. 电场强度E的散度,等于该点的电荷密度 b. 电场的旋度,等于该点的磁场B的变化率 c. 磁场的旋度为0 d. 磁场B的旋度等于该点的电流密度J,加上电场E的变化率 e. 电荷守恒定律(4式变化得到) \(\nabla\cdot Jdr=-\frac{\partial{ }}{\partial{t}}(\rho dr)\)
  • J=电导率*E
    • 考虑损耗之后,电导率为复数
  • 理想导体载流了仍然是等势体
    • 自由导体内部没有自由电荷
  • 坡印亭定理
    • S = ExH 坡印亭矢量(电磁场能流密度)-在电磁场中的单位曲面,坡印亭矢量的闭合面积分,等于闭合曲面内部存储的磁场能和电场能减少率减去转化为热能的耗散效率
  • 平面电磁波(详细的内容在微波里Cover) - 是电报(Helmholtz)方程的解
    • UPW均匀平面波
      • 是一种TEM - 横电磁波(真空中)/而在波导或者是介质中会以其他的模式进行传播
      • 电场磁场方向垂直,互相激励,与传播方向(波矢)垂直,呈右手螺旋关系;EH同相
    • 反射
      • 反射系数与特征波阻抗相关
    • 折射 - Snell定律
    • 等相面移动的速度 - 相速度;包络移动的速度:群速度
    • 波阻抗Z
    • (波数量-波矢量)-传播常数k=a-jb
    • 色散:由于衰减系数a与频率有关,f越高,衰减越快;此外相速度还是频率的函数,
  • 趋肤效应 - 导体中的电流集中在导体表面
  • 电偶极子
    • 近场: 静场占主导
    • 远场: 辐射场占主导
    • 源顺负逆
    • 串电容(感)-等电阻圆逆(顺)时针
    • 并电容(感)-等电导圆顺(逆)时针
  • 阻抗匹配
  • s参数矩阵
    • sii - 其余中断匹配,某一端口的反射系数
    • sij - j口接源,其他口接匹配负载时候j-i的电压传输系数
  • Z参数矩阵 Zij=Ui/Ij(其余端口皆开路)
  • 电压驻波比VSWR,描述了Za与Z0的匹配程度,Vmax/Vmin
  • 1/4波长变换器 - 开路变短路

😢我放弃微波了,学不来,告辞!

微机原理

感觉这门课被搞成了装机101

  • 微机的基本组成
    • Intel芯片组 - 南桥连接USB,外设等低速总线设备; - CPU,存储器,显示等高速总线设备
    • PCIe((Peripheral Component Interconnect))
    • BIOS(Basic Input Output System) 加电自检,初始化(中断,外设),引导程序到OS(Bootloader)
    • 声卡(Codec)
    • 视频接口 - VGA/DVI/HDMI(High Definition Multimedia Interface)
    • 通用串行总线(Universal Serial Bus)
      • 2.0 - 4根线 ; 3.0 - 9根线
    • SATA(Serial Advanced Technology Attachment)与大量存储设备的数据传输
    • ThunderBolt - 高速接口,可以连接显示器与存储设备,还可以充电
  • 4K视频 - 表示4000个水平像素
  • CISC RISC
  • S(static)RAM比DRAM贵,快速,低功耗
    • 功耗决定于访问频率,空闲时功耗小,作为cache
  • ROM非易失 - E2PROM(可擦拭的)
    • Flash闪存 - NAND/NOR - NOR更任意读取,NAND写入与速度快
  • 中断
  • DMA不经过CPU
  • 总线(Bus)公共数据通道
    • 地址/数据/控制总线