《数字电子技术》康华光习题.docx

1、数字电子技术康华光习题第八章半导体存储器和可编程逻辑器件一、填空题1、一个10位地址码、8位输出的ROM,其存储容量为或。2、将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM。该ROM有根地址线,有根数据读出线。二、综合题1、试写出图6-1所示阵列图的逻辑函数表达式和真值表,并说明其功能。 01F2F3图6-1 例6-1逻辑图2、试用2564位的RAM扩展成10248位存储器。3、下列RAM各有多少条地址线?5122位1K8位2K1位16K1位2564位64K1位4、写出由ROM所实现的逻辑函数的表达式。(8分 Y1Y25、四片164RAM 和逻辑门构成的电路如图6-

2、7所示。试回答: AB AB 4AB AB 0地址线数据线图6-7 多片RAM 级联逻辑图单片RAM 的存储容量,扩展后的RAM 总容量是多少?图6-7所示电路的扩展属位扩展,字扩展,还是位、字都有的扩展? 当地址码为00010110时,RAM0RAM3,哪几片被选中?6.用ROM 设计一个组合逻辑电路,用来产生下列一组逻辑函数。画出存储矩阵的点阵图。D C B A D C B A D C B A D C B A Y +=1 D C B A D C B A D C B A D C B A Y +=2 D C B D B A Y +=3 D B D B Y +=47、画出实现下面双输出逻辑函数的

3、PLD 表示。DC AB CD B A D C B A D C B A D C B A f ABCC B A C B A C B A f ,( ,(21+=+=三、简答题1、可编程逻辑器件是如何进行分类的?2、GAL16V8的OLMC 中4个数据选择器各有多少功能?3、ROM 和RAM 有什么相同和不同之处?ROM 写入信息有几种方式?4、为什么用ROM 可以实现逻辑函数式?第八章 习题答案一、填空题1、2138K 2、11 16 二、综合题1、解:根据与阵列的输出为AB 的最小项和阵列图中有实心点为1,无为0,可以写出AB W F =30 B A AB B A B A W W W F +=+

4、=+=3211 B A B A B A F =+=2AB B A B A B A B A W W W F =+=+=+=2103从上述逻辑表达式可以看出,图6-1所示阵列图实现了输入变量A 、B 的四种逻辑运算:与、或、异或和与非。列出真值表如表6-1所示。2、解:当一片RAM 不能满足存储容量需要时,需要将若干片RAM 组合起来,构成满足存储容量要求的存储器。RAM 的扩展分为位扩展和字扩展两种。如果一片RAM 的字数满足要求,而位数不够时,应采用位扩展。字数满足要求,就是地址线满足要求。只要将若干片RAM 并接起来,所有芯片的位线加起来作为扩展后的位线,便可以实现位扩展。实现位扩展的原则是

5、:多个单片RAM 的I/O 端并行输出,作为RAM 的输出端数据线或称位线。如两片四位RAM 的I/O 端并行输出,得八位RAM ;多个单片RAM 的CS 端接到一起,作为RAM 的片选端(多片RAM 同时被选中; 多个单片RAM 的地址端对应接到一起,作为RAM 的地址输入端。多个单片RA3M 的W R /端接到一起,作为RAM 的读/写控制端(RAM 的W R /读写控制端只能有一个;在RAM 的数据位的位数足够,而字数达不到要求时,需要进行字扩展。字数增加,地址线数就得相应增加。如2568位RAM 的地址线数为8条,而10248位RAM 的地址线数为10条。实现字扩展的原则是:多个单片R

6、AM 的I/O 端并接,作为RAM 的I/O 端(不需位扩展;多个单片RAM 构成字扩展之后,每次访问只能选中一片,选中哪一片,由字扩展后多出的地址线决定。多出的地址线经输出低有效的译码器译码,接至各片RAM 的CS 端;多个单片RAM 的地址端对应接到一起,作为RAM 的低位地址输入端。 多个单片RAM 的W R /端接到一起,作为RAM 的读/写控制端(RAM 的W R /读写控制端只能有一个;10248位存储器需2564位的芯片数8425681024=一片的存储容量总存储容量C两片2564位的RAM 并联实现位扩展,达到8位的要求。根据2n =字数,求得1024个字的地址线数n =10,

7、256字的存储器只有8条地址线,多余的两条地址线A 9A 8需要接2-4译码器输入端,译码器的输出端对应接到2片2564位RAM 的CS 端,连接方式如图6-3表6-1 真值表所示。 A A 地址总线数据总线图6-3 2564 位RAM 扩展成10248位存储器3、解: 5122位:512=29,故有9个地址输入端。 1K8位:1K=1024=210,故有10个地址输入端。 2K1位:2K=2048=211,故有11个地址输入端。 16K1位:16K=214,故有14个地址输入端。 2564位:256=28,故有8个地址输入端。 64K1位:64K=216,故有16个地址输入端。4、 5、解:

8、 单片RAM 的容量是164=64个存储单元,扩展后的RAM 总容量为258=256个存储单元。 图6-7所示电路为位、字都有的扩展。 当地址码为00010110时,RAM0RAM3中的RAM2和RAM3片选端有效,因此被选中。6、解:由题中给定的逻辑函数知1510501W W W W D C B A D C B A D C B A D C B A Y +=+=138722W W W W D C B A D C B A D C B A D C B A Y +=+=210463W W W W D C B A D C B A D C B A D C B A D C B D B A Y +=+=+=

9、28105713154W W W W W W W W DC B AD C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A DB A D B A D B A D B A D B D B Y +=+=+=+= 由此画出实现上述逻辑函数的逻辑图如图6-8所示。21ABC C B A BC A Y ABC C B A C B C B A Y +=+= A B C D与 门 阵 列地 址 译 码 器Y 1Y 2Y 3Y 4图 6-8 题6-9 实现逻辑函数逻辑图7、解:根据图中给出的逻辑函数,画出PLD 表示如图7-2所示。 21 题7-2 实现逻

10、辑图三、1、解:根据芯片的集成度和结构复杂度分类分为:简单可编程逻辑器件SPLD 复杂可编程逻辑器件CPLD 现场可编程逻辑门阵列 FPGA 。按制造技术和编程方式进行分类双极熔丝制造技术的可编程ASIC (Lattice 的PAL 系列EECMOS 制造技术的可编程ASIC (Lattice 的GAL 和ispLSI / pLSI SRAM 制造技术的可编程ASIC (Xilinx 的FPGA ,Altera 的FPGA 反熔丝制造技术的可编程ASIC (Actel 的FPGA 。2、GAL16V8的OLMC 中的4个数据选择器分别为:乘积项数据选择器PTMUX 是2选1数据选择器,其主要功

11、能是在AC0,AC1(n的控 数 字 电 子 技 术 康 华 光 习 题 &解 答 制下,用来决定第一与项是否成为或门的输入. 输出多路开关 OMUX 是 2 选 1 数据选择器,OMUX 的作用是在 AC0 和 AC1(n的控制 下,决定输出是组合电路还是时序电路. 三态多路开关 TSMUX 是 4 选 1 数据选择器.它用来从 VCC,地电平,OE,第一与项 四路信号中选出一路信号作为输出三态缓冲器的三态控制信号. 反馈多路开关 FMUX 是 4 选 1 数据选择器.它用来从触发器的 Q 端,本级输出,邻级 输出,地电平这四路信号中选出一路作为反馈信号,反馈到与阵列. 3,ROM 和 RA

12、M 都是存储器,可以用来写入二进制信息.不同之处是 ROM 写入之后不能 擦除(只能通过特殊方法擦除;RAM 可以随机存取信息.ROM 写入信息有以下几种方式: 固定 ROM 由厂家写入; 可编程 ROM 由用户将熔丝通过大电流写入信息; 可擦可编程 ROM 可以多次写入和擦除信息,但需要经过专门的编程器,实现光和电擦除等. 4,ROM 的存储矩阵由与阵列和或阵列组成.与阵列的输入为地址码,输出为地址译码器的 输出,包含了全部输入变量的最小项.或阵列的输出(数据输出为最小项之和.这样,用 具有 2n 个译码输出和 m 位数据输出的 ROM,可以得到一组最多为 m 个输出的 n 个变量的 逻辑函数. 6