通常涵盖多个专业领域,旨在全面考察候选人的理论基础、实践能力以及问题解决思路，以下从模拟电路、数字电路、嵌入式系统、信号完整性、电源管理五个核心方向，结合典型题目进行详细解析，帮助候选人理解考核重点及应对策略。
在模拟电路设计中,考察重点常围绕基本放大电路、滤波器及电源电路展开，题目要求设计一个单管共射放大电路，给定电源电压12V、负载电阻1kΩ、晶体管β=100，要求电压增益不低于20倍，通频带覆盖20Hz-20kHz，解答时需首先确定静态工作点，通过分压偏置电路设置集电极电流Ic约1mA，计算集电极电阻Rc=Vcc/Ic≈12kΩ；根据增益Av=-gmRc，其中gm=Ic/Vt≈38mS（Vt为热电压26mV），可得Rc需满足增益条件，实际取Rc=10kΩ，再通过发射极电阻Re稳定工作点，增益调整可通过旁路电容Ce实现，频率响应方面，需计算耦合电容C1、C2及Ce的容抗，在20Hz时容抗应远小于相应电阻，例如C1≥1/(2π20*Rs)（Rs为信号源内阻），通常取10μF以上，此类题目需兼顾静态与动态指标，同时考虑元器件参数的离散性。 侧重时序逻辑、状态机及FPGA应用，设计一个模8可逆计数器，具备同步清零和保持功能，使用Verilog HDL实现，解答框架应包括：定义输入输出端口（clk、reset、up_down、count[2:0]），采用always块描述时序逻辑，在时钟上升沿判断reset信号实现同步清零，根据up_down信号控制计数方向（up_down=1时加计数，0时减计数），非计数状态时保持当前值，代码需注意避免组合逻辑环路，并通过仿真验证计数序列（000→001→...→111→000或反向）及清零功能，实际面试中可能进一步追问资源优化方法，如使用状态机替代计数器以减少触发器数量，或通过流水线技术提升高频性能。 涉及硬件接口、实时操作系统（RTOS）及低功耗设计，要求设计一个基于STM32的温湿度监测系统，采用SHT30传感器，通过I2C通信，数据每秒采集一次并通过UART上传至上位机，解答步骤需包含：硬件选型（STM32F103系列、SHT30模块），初始化配置（GPIO设置为开漏输出接I2C上拉电阻，配置I2C时钟频率100kHz），编写I2C驱动函数（包括起始信号、发送设备地址、读写寄存器、接收数据、停止信号等），主循环中调用采集函数并格式化数据发送，若涉及RTOS，可创建两个任务：Task1负责传感器数据采集，Task2负责数据上传，通过信号量同步采样频率，低功耗优化方面，可配置STM32进入STOP模式，通过外部中断唤醒，或在空闲时关闭外设时钟。
信号完整性（SI）题目关注高速信号传输中的反射、串扰等问题，DDR4地址线长度150mm，阻抗控制50Ω，若末端未匹配，如何评估信号过冲？解答需计算传输线延时td=√(LC)（L为单位长度电感，C为单位长度电容），DDR4信号速率约1.2Gbps，上升时间tr≈0.1ns，若td<0.5tr（即信号在上升沿期间未到达末端），可视为短线，过冲幅度ρ=(Z0-Zl)/(Z0+Zl)，其中Zl为负载阻抗；若Zl为开路，ρ=1，过冲达100%，解决方案包括串联端接电阻Rs=(Z0-Zs)/2（Zs为源端阻抗）或并联端接至电源/地，仿真工具如HyperLynx可帮助验证，实际设计中需考虑叠层参数、过孔影响等。 涵盖LDO、DC-DC转换及效率分析，设计一个3.3V输出、最大负载电流2A的降压电路，输入电压范围5V-12V，要求效率不低于85%，解答步骤：首先选择开关控制器（如同步降压控制器MP2307DN），计算电感纹波电流ΔIL=30%Iout=0.6A，根据公式L=(Vin-Vout)/(ΔIL*fsw)（fsw为开关频率，取500kHz），得L≈4.7μH；输出电容需满足ESR要求，通常选用低ESR陶瓷电容；续流二极管（若异步）选用肖特基二极管，同步架构则用下管MOSFET，效率计算需考虑导通损耗（MOSFET Rds(on)）、开关损耗及电感损耗，通过优化死区时间和驱动电阻提升效率，热设计方面，需计算MOSFET结温，确保不超过150℃。
以下是针对硬件招聘题目的常见FAQs：
Q1: 在硬件面试中，理论知识和实际项目经验哪个更重要？
A1: 两者相辅相成，但侧重点因岗位而异，对于应届生或初级岗位，理论知识（如电路原理、半导体物理）是基础，面试官会通过基础题考察基本功；对于资深岗位，实际项目经验（如解决信号完整性问题、优化电源效率）更为关键，需结合具体案例阐述设计思路、遇到的问题及解决方案，建议候选人梳理项目中的技术难点，用STAR法则（情境、任务、行动、结果）清晰呈现，同时巩固核心理论，避免因基础概念模糊失分。
Q2: 如何准备硬件设计相关的实操题（如电路调试、PCB Layout）？
A2: 实操题准备需结合工具掌握与流程熟悉，电路调试方面，需熟练使用万用表、示波器、信号发生器，掌握测量技巧（如差分探头测量高速信号、避免地弹）；PCB Layout需熟悉EDA工具（如Altium Designer、Cadence），重点掌握叠层设计、阻抗控制、差分线走线、电源平面分割等规则，建议通过开源项目（如Arduino扩展板）练习，或参与硬件设计竞赛积累经验，面试中若遇到实操题，可先描述整体调试思路（如先测电源电压再测信号波形），再逐步细化，展现逻辑性与条理性。
