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第8章 可编程逻辑器件一、选择题1．（多选）关于PROM和PAL的结构，以下叙述正确的是（）。
A.PROM的与阵列固定，不可编程B.PROM与阵列、或阵列均不可编程C.PAL与阵列、或阵列均可编程D.PAL的与阵列可编程【答案】AD【解析】PROM由存储矩阵、地址译码器和输出电路组成。
其中与阵列是固定的，不可编程，初始时所有存储单元中都存入了1，可通过将所需内容自行写入PROM而得到要求的ROM，PROM的内容一经写入以后（改变的是或阵列），不能修改。
PAL器件由可编程的与逻辑阵列、固定的或逻辑阵列和输出电路三部分组成。
二、填空题1．与PAL相比，GAL器件有可编程的输出结构，它是通过对______行编程设定其______的工作模式来实现的，而且由于采用了______的工艺结构，可以重复编程，使它的通用性很好，使用更为方便灵活。
【答案】机构控制字；输出逻辑宏单元；E2CMOS2．PAL是______可编程，EPROM是______可编程。
【答案】与阵列；或阵列3．GAL 是______可编程，GAL 中的OLMC 称______【答案】与阵列；输出逻辑宏单元4．在图8-1所示的可编程阵列逻辑（PAL ）电路中，Y 1＝______，Y 3＝______。
图8-1【答案】；123234134124I I I I I I I I I I I I +++12I I ⊕【解析】×表示连通，在一条线上的×表示与，然后通过或门连接在一起。
三、简答题1．如图8-2所示为PAL16L8的一部分电路，试分析该电路，写出电路在X 控制下的函数F 对应于输入A 、B 、C 的逻辑表达式。
图8-2答：当X＝0时，F所在三态门选通；X＝1时，三态门关闭。
故该电路的逻辑关系式为：。
2．下面图8-3所示的3个卡诺图代表3个4变量逻辑的逻辑函数。
（1）用PROM实现，画出码点矩阵图；（2）用PLA实现，画出码点矩阵图。
第8章半导体存储器和可编程逻辑器件8-1存储器按读写功能以及信息的可保存性分别分为哪几类？并简述各自的特点。
解答：存储器按读写功能可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。
随机存取存储器在工作过程中，既可从其任意单元读出信息，又可以把外部信息写入任意单元。
因此，它具有读、写方便的优点，但由于具有易失性，所以不利于数据的长期保存。
只读存储器在正常工作时其存储的数据固定不变，只能读出，不能随时写入。
ROM为非易失性器件，当器件断电时，所存储的数据不会丢失。
存储器按信息的可保存性可分为易失性存储器和非易失性存储器。
易失性存储器在系统关闭时会失去存储的信息，它需要持续的电源供应以维持数据。
非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息。
8-2什么是SRAM？什么是DRAM？它们在工作原理、电路结构和读/写操作上有何特点？解答：SRAM（Static Random Access Memory）为静态随机存储器，其存储单元是在静态触发器的基础上附加控制电路构成的。
DRAM（Dynamic Random Access Memory）为动态随机存储器，常利用MOS管栅极电容的电荷存储效应来组成动态存储器，为了避免存储信息的丢失，必须定时地对电路进行动态刷新。
SRAM的数据由触发器记忆，只要不断电，数据就能保存，但其存储单元所用的管子数目多，因此功耗大，集成度受到限制。
DRAM一般采用MOS管的栅极电容来存储信息，由于电荷保存时间有限，为避免存储数据的丢失，必须由刷新电路定期刷新，但其存储单元所用的管子数目少，因此功耗小，集成度高。
SRAM速度非常快，但其价格较贵；DRAM的速度比SRAM慢，不过它比ROM 快。
8-3若RAM的存储矩阵为256字⨯4位，试问其地址线和数据线各为多少条？解答：存储矩阵为256字⨯4位的RAM地址线为8根，数据线为4根。
8-4某仪器的存储器有16位地址线，8位数据线，试计算其最大存储容量是多少？解答：最大存储容量为216⨯8=524288=512k bit（位）8-5用多少片256⨯4位的RAM可以组成一片2K⨯8位的RAM？试画出其逻辑图。
第7章 时序逻辑电路【7-1】已知时序逻辑电路如图所示，假设触发器的初始状态均为0。
(1 )写出电路的状态方程和输出方程。
(2) 分别列出X =0和X =1两种情况下的状态转换表，说明其逻辑功能。
(3) 画出X =1时，在CP 脉冲作用下的Q 1、Q 2和输出Z 的波形。
1J 1KC11J 1KC1Q 1Q 2CPXZ1图解：1．电路的状态方程和输出方程n 1n2n 11n 1Q Q Q X Q +=+n 2n 11n 2Q Q Q ⊕=+ CP Q Q Z 21=2．分别列出X =0和X =1两种情况下的状态转换表，见题表所示。
逻辑功能为 当X =0时，为2位二进制减法计数器；当X =1时，为3进制减法计数器。
3．X =1时，在CP 脉冲作用下的Q 1、Q 2和输出Z 的波形如图(b)所示。
题表Q Q Z图(b)【7-2】电路如图所示，假设初始状态Q a Q b Q c =000。
(1) 写出驱动方程、列出状态转换表、画出完整的状态转换图。
(2) 试分析该电路构成的是几进制的计数器。
Q c图解：1．写出驱动方程1a a ==K J ncn a b b Q Q K J ⋅== n b n a c Q Q J = n a c Q K = 2．写出状态方程n a 1n a Q Q =+ n a n a n a n a n c n a 1n b Q Q Q QQ Q Q +=+ nc n a n c n b n a 1n b Q Q Q Q Q Q +=+3．列出状态转换表见题表，状态转换图如图(b)所示。
图7.2(b)表7.2状态转换表CP na nbc Q Q Q 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 16 0 0 0n4．由FF a 、FF b 和FF c 构成的是六进制的计数器。
【7-3】在二进制异步计数器中，请将正确的进位端或借位端（Q 或Q ）填入下表解：题表7-3下降沿触发 由 Q 端引出进位 由Q 端引出借位触发方式 加法计数器 减法计数器上升沿触发 由Q 端引出进位 由Q 端引出借位【7-4】电路如图(a)所示，假设初始状态Q 2Q 1Q 0=000。
《数字电子技术》部分习题解答第1 章数字逻辑基础1.3 将下列十进制数转换成等值的二进制数、八进制数、十六进制数。
要求二进制数保留小数点后4位有效数字。
（1）（19）D ；（2）（37.656）D ；（3）（0.3569）D解：（19）D＝（10011）B＝（23）O＝（13）H（37.656）D＝（100101.1010）B＝（45.5176）O＝（25.A7E）H（0.3569）D＝（0.01011）B＝（0.266）O＝（0.5B）H1.4 将下列八进制数转换成等值的二进制数。
（1）（137）O ；（2）（36.452）O ；（3）（0.1436）O解：（137）O＝（1 011 111）B（36.452）O＝（11110. 10010101）B（0.1436）O＝（0.001 100 011 11）B1.5 将下列十六进制数转换成等值的二进制数。
（1）（1E7.2C）H ；（2）（36A.45D）H ；（3）（0.B4F6）H解：（1E7.2C）H＝（1 1110 0111.0010 11）B（36A.45D）H＝（11 0110 1010. 0100 0101 1101）B（0.B4F6）H＝（0.1011 0100 1111 011）B1.6 求下列BCD码代表的十进制数。
（1）（1000011000110101.10010111）8421BCD ；（2）（1011011011000101.10010111）余3 BCD ；（3）（1110110101000011.11011011）2421BCD；（4）（1010101110001011.10010011）5421BCD ；解：（1000 0110 0011 0101.1001 0111）8421BCD＝（8635.97）D（1011 0110 1100 0101.1001 0111）余3 BCD ＝（839.24）D（1110 1101 0100 0011.1101 1011）2421BCD＝（8743.75）D（1010 1011 1000 1011.1001 0011）5421BCD＝（7858.63）D1.7 试完成下列代码转换。
第一章 数字逻辑基础1-1. 将下列的二进制数转换成十进制数（1）、1011，（2）、10101，（3）、11111，（4）、1000011-2. 将下列的十进制数转换成二进制数（1）、8，（2）、27，（3）、31，（4）、1001-3. 完成下列的数制转换（1）、（255）10=（ ）2=（ ）16=（ ）8421BCD（2）、（11010）2=（ ）16=（ ）10=（ ）8421BCD（3）、（3FF ）16=（ ）2=（ ）10=（ ）8421BCD（4）、（1000 0011 0111）8421BCD =（）10=（）2=（）161-4. 完成下列二进制的算术运算（1）、1011+111，（2）、1000-11，（3）、1101×101，（4）、1100÷100 1-5. 设：AB Y 1=，B A Y 1+=，B A Y 1⊕=。
已知A 、B 的波形如图题1-5所示。
试画出Y 1、Y 2、Y 3对应A 、B 的波形。
图题1-51-6选择题1．以下代码中为无权码的为 。
A . 8421BCD 码B . 5421BCD 码C . 余三码D . 格雷码2．以下代码中为恒权码的为 。
A .8421BCD 码B . 5421BCD 码C . 余三码D . 格雷码3．一位十六进制数可以用 位二进制数来表示。
A . １B . ２C . ４D . 164．十进制数25用8421BCD码表示为。
A.10 101B.0010 0101C.100101D.101015．在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是。
A.（256）10B.（127）10C.（FF）16D.（255）106．与十进制数（53.5）10等值的数或代码为。
A.(0101 0011.0101)8421BCDB.(35.8)16C.(110101.1)2D.(65.4)87．矩形脉冲信号的参数有。
A.周期B.占空比C.脉宽D.扫描期8．与八进制数(47.3)8等值的数为：A. (100111.011)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.11)29. 常用的BCD码有。
第8章存储器与可编程逻辑器件8.1存储器概述自测练习1．存储器中可以保存的最小数据单位是（）。
（a）位（b）字节（c）字2．指出下列存储器各有多少个基本存储单元？多少存储单元？多少字？字长多少？（a）2K×8位（）（）（）（）（b）256×2位（）（）（）（）（c）1M×4位（）（）（）（）3．ROM是（）存储器。
（a）非易失性（b）易失性（c）读/写（d）以字节组织的4．数据通过（）存储在存储器中。
（a）读操作（b）启动操作（c）写操作（d）寻址操作5．RAM给定地址中存储的数据在（）情况下会丢失。
（a）电源关闭（b）数据从该地址读出（c）在该地址写入数据（d）答案（a）和（c）6．具有256个地址的存储器有（）地址线。
（a）２５６条（b）６条（c）8条（d）16条7．可以存储２５６字节数据的存储容量是（）。
（a）２５６×１位（b）２５６×８位（c）１Ｋ×４位（d）２Ｋ×１位答案：1． a2．（a）2048×8；2048；2048；8（b）512；256；256；2（c）1024×1024×4；1024×1024；1024×1024；43．a4．c5．d6．c7．b8.2随机存取存储器（RAM）自测练习1.动态存储器（DRAM）存储单元是利用（）存储信息的，静态存储器（SRAM）存储单元是利用（）存储信息的。
2.为了不丢失信息，DRAM必须定期进行（）操作。
3.半导体存储器按读、写功能可分成（）和（）两大类。
4.RAM电路通常由（）、（）和（）三部分组成。
5.6116RAM有（）根地址线，（）根数据线，其存储容量为（）位。
答案：1．栅极电容，触发器2．刷新3．只读存储器，读/写存储器4．地址译码，存储矩阵，读/写控制电路5．11，8，2K×8位8.3 只读存储器（ROM）自测练习1．ROM可分为（）、（）、（）和（）几种类型。
课后习题答案第8章存储器和可编程逻辑器件课后习题答案第8章-存储器和可编程逻辑器件第8章半导体存储器和可编程逻辑器件8-1根据读写功能和信息的可存储性，存储器的类型是什么？并简要描述每种情况自的特点。
答：根据读写功能，存储器可分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）。
在随机存取存储器的工作过程中，它不仅可以从任何单元读取信息，还可以将外部信息写入任何单元。
因此，它具有读写方便的优点，但由于其波动性，不利于数据的长期保存。
在正常操作期间，存储在只读存储器中的数据是固定的，只能读取，不能在任何时候写入。
ROM是一种非易失性设备。
当设备断电时，存储的数据不会丢失。
存储器按信息的可保存性可分为易失性存储器和非易失性存储器。
易失性存储器在系统关闭时会失去存储的信息，它需要持续的电源供应以维持数据。
非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息。
8-2什么是sram？什么是dram？它们在工作原理、电路结构和读/写操作的特点是什么？解答：sram（staticrandomaccessmemory）为静态随机存储器，其存储单元是在静态触发器的基础上附加控制电路构成的。
dram（dynamicrandomaccessmemory）为动态随机存储器，常利用mos管栅极电容的电荷存储效应来组成动态存储器，为了避免存储信息的丢失，必须定时地对电路进行动态刷新。
SRAM的数据由触发器存储。
只要不断电，数据就可以保存，但其存储单元中使用的管数很大，因此功耗大，集成度有限。
DRAM通常使用MOS管的栅极电容来存储信息。
由于充电的存储时间有限，为了避免存储数据的丢失，必须由刷新电路定期刷新，但其存储单元中使用的管数较少，因此功耗小，集成度高。
SRAM速度很快，但价格昂贵；DRAM比SRAM 慢，但比ROM快。
8-3少条？回答：存储矩阵是256个字？有8条4位RAM地址线和4条数据线。
若ram的存储矩阵为256字?4位，试问其地址线和数据线各为多一8-4某仪器的存储器有16位地址线，8位数据线，试计算其最大存储容多少钱？解答：最大存储容量为216?8=524288=512kbit（位）8-5其逻辑图。
可编程逻辑器件数字电子技术第章存储器与可编程逻辑器件习题及答案第8章存储器与可编程逻辑器件8.1存储器概述自测练习1．存储器中可以保存的最小数据单位是（）。
2．（a）位（b）字节（c）字3．指出下列存储器各有多少个基本存储单元？多少存储单元？多少字？字长多少？（a）2K×8位（）（）（）（）（b）256×2位（）（）（）（）（c）1M×4位（）（）（）（）3．ROM是（）存储器。
（a）非易失性（b）易失性（c）读/写（d）以字节组织的4．数据通过（）存储在存储器中。
（a）读操作（b）启动操作（c）写操作（d）寻址操作5．RAM给定地址中存储的数据在（）情况下会丢失。
（a）电源关闭（b）数据从该地址读出2（c）在该地址写入数据（d）答案（a）和（c）6．具有256个地址的存储器有（）地址线。
（a）２５６条（b）６条（c）8条（d）16条7．可以存储２５６字节数据的存储容量是（）。
（a）２５６×１位（b）２５６×８位（c）１Ｋ×４位（d）２Ｋ×１位答案：1．a2．（a）2048×8；2048；2048；8（b）512；256；256；2（c）1024×1024×4；1024×1024；1024×1024；43．a4．c5．d6．c7．b8.2随机存取存储器（RAM）自测练习1.动态存储器（DRAM）存储单元是利用（）存储信息的，静态存储器（SRAM）存储单元是利用（）存储信息的。
2.为了不丢失信息，DRAM必须定期进行（）操作。
3.半导体存储器按读、写功能可分成（）和（）两大类。
4.RAM电路通常由（）、（）和（）三部分组成。
5.6116RAM有（）根地址线，（）根数据线，其存储容量为（）位。
答案：1．栅极电容，触发器2．刷新3．只读存储器，读/写存储器4．地址译码，存储矩阵，读/写控制电路5．11，8，2K×8位8.3只读存储器（ROM）自测练习1．ROM可分为（）、（）、（）和（）几种类型。
2．ROM只读存储器的电路结构中包含（）、（）和（）共三个组成部分。
3．若将存储器的地址输入作为（），将数据输出作为（），则存储器可实现组合逻辑电路的功能。
4．掩膜ROM可实现的逻辑函数表达式形式是（）。
5．28256型EEPROM有（）根地址线，（）根数据线，其存储容量为（）位，是以字节数据存储信息的。
6．EPROM是利用（）擦除数据的，EEPROM是利用（）擦除数据的。
47．PROM/EPROM/EEPROM分别代表（）。
8．一个PROM/EPROM能写入（）（许多，一）次程序。
9．存储器2732A是一个（）（EPROM，RAM）。
10．在微机中，4种存储类型为（）。
答案：1．ROM，PROM，EPROM，EEPROM2．存储矩阵，地址译码，输出控制电路3．输入，输出4．标准与或形式（最小项表达式）5．15，8，32K×86．紫外线，电7．可编程的只读存储器，可擦可编程的只读存储器，电可擦可编程的只读存储器8．一次/许多9．EPROM10．寄存器，高速缓存，主存，外存8.4快闪存储器（FlashMemory）自测练习1．非易失性存储器有（）。
2．（a）ROM和RAM（b）ROM和闪存（c）闪存和RAM3．FlashMemory的基本存储单元电路由（）构成，它是利用（）保存信息，具有（）性的特点。
4．FlashMemory28F256有（）和（）两种操作方式。
5．从功能上看，闪存是（）存储器，从基本工作原理上看，闪存是（）存储器。
6．Flash28F256有（）根地址线，（）根数据线，其存储容量为7．（）位，编程操作是按字节编程的。
答案：1．b2．一个浮栅MOS管，浮栅上的电荷，非易失3．只读存储方式，读/写存储方式4．RAM，ROM5．15，8，32K×88.5存储器的扩展自测练习1．存储器的扩展有（）和（）两种方法。
2．如果用2K×16位的存储器构成16K×32位的存储器，需要（）片。
（a）4（b）8（c）163．用4片256×4位的存储器可构成容量为（）位的存储器。
4．若将4片6116RAM扩展成容量为4K×16位的存储器，需要（）根地址线。
5．（a）10（b）11（c）12（d）1366．将多片1K×4位的存储器扩展成8K×4位的存储器是进行（）扩展；若扩展成1K×16位的存储器是进行（）扩展。
7．的存储器有（）根数据线，（）根地址线，若该存储器的起始地址为００Ｈ，则最高地址为（），欲将该存储器扩展为的存储系统，需要的存储器（）个。
答案：1．字扩展，位扩展2．C3．256×16/1K×44．C5．字，位6．4，8，FF，88.6可编程阵列逻辑PAL自测练习1．PAL的常用输出结构有（）、（）、（）和（）4种。
2．字母PAL代表（）。
3．PAL与PROM、EPROM之间的区别是（）。
4．（a）PAL的与阵列可充分利用5．（b）PAL可实现组合和时序逻辑电路6．（c）PROM和EPROM可实现任何形式的组合逻辑电路7．具有一个可编程的与阵列和一个固定的或阵列的PLD为（）。
8．（a）PROM（b）PLA（c）PAL9．一个三态缓冲器的三种输出状态为（）。
10．（a）高电平、低电平、接地（b）高电平、低电平、高阻态11．（c）高电平、低电平、中间状态12．查阅资料，确定下面各PAL器件的输入端个数、输出端个数及输出类型。
13．（a）PAL12H6（）（）（）（b）PAL20P8（）（）（）（c）PAL16L8（）（）（）答案：1．输出结构，可编程输入/输出结构，寄存器输出结构，异或输出结构2．可编程阵列逻辑3．B4．C5．B6．（a）12，6，高电平（b）20，8，可编程极性输出（c）16，8，低电平8.7通用阵列逻辑GAL自测练习1．GAL具有（）8（a）一个可编程的与阵列、一个固定的或阵列和可编程输出逻辑（b）一个固定的与阵列和一个可编程的或阵列（c）一次性可编程与或阵列（d）可编程的与或阵列2．GAL16V8具有（）种工作模式。
3．GAL16V8在简单模式工作下有（）种不同的OLMC配置；在寄存器模式工作下有（）种不同的OLMC配置；在复杂模式工作下有（）种不同的OLMC配置。
4．GAL16V8具有（）。
（a）16个专用输入和8个输出（b）8个专用输入和8个输出（c）8个专用输入和8个输入/输出（d）10个专用输入和8个输出5．如果一个GAL16V8需要10个输入，那么，其输出端的个数最多是（）。
（a）8个（b）6个（c）4个6．若用GAL16V8的一个输出端来实现组合逻辑函数，那么此函数可以是（）与项之和的表达式。
（a）16个（b）8个（c）10个7．与、或、非、异或逻辑运算的ABEL表示法分别为（）。
8．逻辑表达式用ABEL语言描述时，应写为（）。
答案：1．A2．33．3，2，24．B专用输入，专用组合输出，复合输入/输出（I/O），寄存器组合I/O，寄存器输出5．C6．87．B8．&，#，!，$9．A&B#A&!B#!A&B8.8CPLD、FPGA和在系统编程技术简介自测练习1．PLD器件的设计一般可分为（）、（）和()三个步骤以及()、()和()三个设计验证过程.2．ISP表示（）。
（a）在系统编程的（b）集成系统编程的（c）集成硅片程序编制器3．CPLD表示（）。
（a）简单可编程逻辑阵列（b）可编程交互连接阵列（c）复杂可编程逻辑阵列（d）现场可编程逻辑阵列4．FPGA是（）。
（a）快速可编程门阵列（b）现场可编程门阵列10（c）文档可编程门阵列（d）复杂可编程门阵列5．FPGA是采用（）技术实现互连的。
（ａ）熔丝（ｂ）CMOS（ｃ）EECMOS（d）SRAM6．PLD的开发需要有（）的支持。
（a）硬件和相应的开发软件（b）硬件和专用的编程语言（c）开发软件（d）专用的编程语言答案：1．设计输入，设计实现，编程，功能仿真，时序仿真，测试2．a3．c4．b5．d6．a习题8．１存储器有哪些分类？各有何特点？8．２ROM和RAM的主要区别是什么？它们各适用于哪些场合？8．３静态存储器SRAM和动态存储器DRAM在电路结构和读写操作上有何不同？8．４FlashMemory有何特点和用途？它和其它存储器比较有什么不同？8．５某台计算机系统的内存储器设置有20位的地址线，16位的并行输入/输出端，试计算它的最大存储容量？8．６试用4片2114（1024×4位的RAM）和3-8译码器组成4096×4位的存储器8．７试用4片2114RAM连接成2K×8位的存储器。
8．８PROM实现的组合逻辑函数如图P8．8所示。
（1）分析电路功能，说明当ABC取何值时，函数F1=F2=1；（2）当ABC取何值时，函数F1=F2=0。
8．９用PROM实现全加器，画出阵列图，确定PROM的容量。
8．１０用PROM实现下列多输出函数，画出阵列图。
8．１１F1=++++ABD8．１２F2=++++8．１３F3=++++8．１４F4=8．１５P AL器件的结构有什么特点？8．１６描述PAL与PROM、EPROM之间的区别。
8．１７任何一个组合逻辑电路都可以用一个PAL来实现吗？为什么？8．１８选用适当的PAL器件设计一个3位二进制可逆计数器。
当X=0时，实现加法计数；当X=1时，实现减法计数。
8．１９为什么GAL能取代大多数的PAL器件？8．２０试用GAL16V8实现一个8421码十进制计数器。
习题解答：128．1存储器有哪些分类？各有何特点？（基本题，第1、2、3、4节）答：半导体存储器可分类为：ROM、RAM和Flash存储器。
ROM属于非易失性存储器，断电后所存数据不丢失。
ROM又可分为：掩膜ROM、PROM、EPROM和EEPROM。
掩模ROM和PROM是一次性编程的，EPROM和EEPROM 是可以重复编程的。
掩模ROM、PROM和EPROM在正常工作时，所存数据是固定不变的，只能读出，不能写入。
只有EEPROM在正常工作时所存数据是可以读出，也可以写入。
RAM也称为读/写存储器，是易失性存储器，断电后所存数据全部丢失。
在正常工作时可以随时读出，也可以随时写入，因而使用灵活，读写方便。
RAM分静态（SRAM）和动态（DRAM）存储器，它们的不同的特点是：DRAM需要刷新电路保存数据，而SRAM不需要。
Flash闪存是理想的大容量、非易失性和可读可写的存储器，且存储速度较快，读写方便。
