數(shù)字邏輯(科學(xué)出社第五)課后習(xí)題綜述

數(shù)字邏輯(科學(xué)第一版社第五版)課后習(xí)題答案綜述數(shù)字邏輯(科學(xué)第一版社第五版)課后習(xí)題答案綜述69/69數(shù)字邏輯(科學(xué)第一版社第五版)課后習(xí)題答案綜述第一章開(kāi)關(guān)理論基礎(chǔ)將以下十進(jìn)制數(shù)化為二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制49110001615311010165127111111117763510011110111173將以下二進(jìn)制數(shù)變換成十進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制十進(jìn)制八進(jìn)制1010101211110161751011100921341011114757011011315將以下十進(jìn)制數(shù)變換成8421BCD碼1997=000110011001011165.312=01100101.0011000100103.1416=0011.00010100000101100.9475=0.1001010001110101列出真值表，寫(xiě)出X的真值表達(dá)式ABCX00000010010001111000101111011111求以下函數(shù)的值當(dāng)A,B,C為0,1,0時(shí)：當(dāng)A,B,C為1,1,0時(shí)：當(dāng)A,B,C為1,0,1時(shí)：

X=ABC+ABC+ABC+ABCB+BC=1(A+B+C)(A+B+C)=1(AB+AC)B=1B+BC=0(A+B+C)(A+B+C)=1(AB+AC)B=1B+BC=0(A+B+C)(A+B+C)=1(AB+AC)B=0用真值表證明以下恒等式(1)(AB)C=A(BC)ABC(AB)CA(BC)0000000111010110110010011101001100011111因此由真值表得證。（2）ABC=ABCABCABCABC0001100100010000111110000101111101111100證明以低等式（1）A+AB=A+B證明：左邊=A+AB=A(B+B)+AB=AB+AB+AB=AB+AB+AB+AB=A+B右邊ABC+ABC+ABC=AB+AC證明：左邊=ABC+ABC+ABC=ABC+ABC+ABC+ABC=AC(B+B)+AB(C+C)=AB+AC右邊（3）AABCACD(CD)E=A+CD+E證明：左邊=AABCACD(CD)E=A+CD+ABC+CDE=A+CD+CDE=A+CD+E=右邊（4）ABABCABC=ABACBC證明：左邊=ABABCABC=(ABABC)ABCABCABACBC=右邊用布爾代數(shù)化簡(jiǎn)以下各邏輯函數(shù)表達(dá)式F=A+ABC+ABC+CB+CB=A+BC+CBF＝(A+B+C)(A+B+C)=(A+B)+CC=A+BF＝ABCD+ABD+BCD+ABCD+BC=AB+BC+BDF=ACABCBCABC=BC(5)F=(AB)(AB)(AB)(AB)＝AB將以下函數(shù)張開(kāi)為最小項(xiàng)表達(dá)式(1)F(A,B,C)=Σ(1,4,5,6,7)F(A,B,C,D)=Σ(4,5,6,7,9,12,14)10.用卡諾圖化簡(jiǎn)以下各式（1）FACABCBCABCABC000111100111110000化簡(jiǎn)得F=C(2)FABCDABCDABADABCABCD0001111000110111111011化簡(jiǎn)得F=ABAD3）F(A,B,C,D)=∑m(0,1,2,5,6,7,8,9,13,14)ABCD00011110001101111111110111化簡(jiǎn)得F=CDBCABCACDBCD(4)F(A,B,C,D)=∑m(0,13,14,15)+∑(1,2,3,9,10,11)ABCD0001111000101Φ1Φ11Φ1Φ10Φ1Φ化簡(jiǎn)得F=ABADAC利用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)以下函數(shù)，并畫(huà)出邏輯圖。（1）F=ABCABC=AC1F<=(Anand(notC))nand1AC1(2)F=(AB)(CD)=(AB)(CD)ABCD(3)F(A,B,C,D)=∑m(0,1,2,4,6,10,14,15)=(CD)(AD)(ABC)(ABC)CDADABCABC已知邏輯函數(shù)XABBCCA，試用以下方法表示該函數(shù)真值表：ABCX00000011010101111001101111011110卡諾圖：ABC0001111001111111邏輯圖：ABBCCA波形圖ABCFVHDL語(yǔ)言X<=(AandnotB)or(BandnotC)or(candnotA)依照要求畫(huà)出所需的邏輯電路圖。ABCa）ABCb）14..畫(huà)出F1,F2的波形AF1BF2ABC解：F1=A⊕BF2=F1⊕C

XYXYABCF1F2第二章組合邏輯解析圖中所示的邏輯電路，寫(xiě)出表達(dá)式并進(jìn)行化簡(jiǎn)ABFF=AB+B=ABABFCF=ABBABCCABCAB+AC+BC+BCAB+BC+BC解析以下列圖所示邏輯電路，其中S3、S2、S1、S0為控制輸入端，列出真值表，說(shuō)明F與A、B的關(guān)系。F1=ABS0BS1F2=ABS2ABS3F=F1F2=ABS0BS1S1S0F1S3S2F200A00101AB01A+B10AB10A+B11011AS3S2S1S0F=F1F2S3S2S1S0F=F1F200××F1××00A01××F1××01AB10××F1××10AB11××F1××110解析以下列圖所示邏輯電路，列出真值表，說(shuō)明其邏輯功能。解：F1=ABCABCABCBC=ABCABCABC真值表以下：ABCF00000011010101101000101011001111當(dāng)B≠C時(shí)，F(xiàn)1=A當(dāng)B=C=1時(shí)，F(xiàn)1=A當(dāng)B=C=0時(shí)，F(xiàn)1=0F2=ABBCACABBCAC真值表以下：ABCF00000010010001111000101111011111當(dāng)A、B、C三個(gè)變量中有兩個(gè)及兩個(gè)以上同時(shí)為“1”時(shí)，F(xiàn)2=1。圖所示為數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的一種判零電路，寫(xiě)出F的邏輯表達(dá)式，說(shuō)明該電路的邏輯功能。解：F=A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15只有當(dāng)變量A0~A15全為0時(shí)，F(xiàn)=1；否則，F(xiàn)=0。因此，電路的功能是判斷變量可否全部為邏輯“0”。解析以下列圖所示邏輯電路，列出真值表，說(shuō)明其邏輯功能解：FA1A0X0A1A0X1A1A0X2A1A0X3真值表以下：A1A0F00X001X110X211X3因此，這是一個(gè)四選一的選擇器。以下列圖所示為兩種十進(jìn)制數(shù)代碼變換器，輸入為余三碼，輸出為什么代碼？解：ABCDWXYZ0011000001000001010100100110001101110100W=AB+ACD1000010110010110X=BC+BD+BCD10100111Y=CD+CD10111000Z=D11001001這是一個(gè)余三碼至8421BCD碼變換的電路以下列圖是一個(gè)受M控制的4位二進(jìn)制碼和格雷碼的相互變換電路。M=1時(shí)，完成自然二進(jìn)制碼至格雷碼變換；M=0時(shí)，完成相反變換。請(qǐng)說(shuō)明之解：Y3=X3Y2

X2

X3Y1

X1

(MX2

MY2)Y0

X0

(MX1

MY1)當(dāng)M=1時(shí)

Y3=X3Y2=X2Y1=X1Y0=X0

⊕X3⊕X2⊕X1當(dāng)M=0時(shí)

Y3=X3Y2=X2Y1=X1

⊕X3⊕Y2=X1⊕X2⊕X3Y0=X0⊕Y1=X0⊕X1⊕X2⊕X3M=1的真值表M=0的真值表X3X2X1X0Y3Y2Y1Y0X3X2X1X0Y3Y2Y1Y00000000000000000000100010001000100100011001100100011001000100011010001100110010001010111011101010110010101010110011101000100011110001100110010001001110111011001101011111111101010111110111010111100101010101100110110111011110111101001100111101111100010001111由真值表可知：M=1時(shí)，完成8421BCD碼到格雷碼的變換；M=0時(shí)，完成格雷碼到8421BCD碼的變換。已知輸入信號(hào)A,B,C,D的波形以以下列圖所示，選擇合適的集成邏輯門(mén)電路，設(shè)計(jì)產(chǎn)生輸出F波形的組合電路（輸入無(wú)反變量）解：列出真值表以下：ABCDF000000001100100001110100101011AB011000001111001110CD100010011110011101010111110111110011111110101110010111110FABBDBCDABC(或ACD)用紅、黃、綠三個(gè)指示燈表示三臺(tái)設(shè)備的工作情況：綠燈亮表示全部正常；紅燈亮表示有一臺(tái)不正常；黃燈亮表示有兩臺(tái)不正常；紅、黃燈全亮表示三臺(tái)都不正常。列出控制電路真值表，并選出合適的集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。解：設(shè)：三臺(tái)設(shè)備分別為A、B、C：“1”示有故障，表“0表”示無(wú)故障；紅、黃、綠燈分別為Y1、Y2、Y3：“1表”示燈亮；“0表”示燈滅。據(jù)題意列出真值表以下：ABCY1Y2Y3000001001100010100011010100100101010110010111110Y1ABCY2BCA(BC)于是得：Y3ABCABC10.用兩片雙四選一數(shù)據(jù)選擇器和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)循環(huán)碼至8421BCD碼變換。解：(1)函數(shù)真值表、卡諾圖以下；WBCDABDBCDYABCABD（2）ZAB(CDCD)CD(ABAB)ABCD畫(huà)邏輯圖：11.用一片74LS148和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)8421BCD優(yōu)先編碼器I8I9

I0I1I2I3I4I5I6I7ST

8:3優(yōu)先編碼器01Y0Y023Y1Y1456Y2Y27ENY3用合適門(mén)電路，設(shè)計(jì)16位串行加法器，要求進(jìn)位璉速度最快，計(jì)算一次加法時(shí)間。解：全加器真值表以下AiBiCi-1SiCi+10000000110010100110110010101011100111111能夠?qū)懗鲆韵卤磉_(dá)式SABCABCABCABCSABCABCABCABCCABAC1＋BC1CABAC1＋BC1CABAC1＋BC1CABAC1＋BC1要使進(jìn)位璉速度最快，應(yīng)使用“與或非”門(mén)。詳盡連接圖以下。若“與或非”門(mén)延緩時(shí)間為t1，“非門(mén)”延緩時(shí)間為t2，則完成一次16位加法運(yùn)算所需時(shí)間為：t(161)t1(t1t2)S2S1A2B2C1A2B2C1A2B2C1A2B2C1A1B1CA1B1C0AB1C0AB1C0011A1B1C0C2C1C1A1B1C0C2111111A1C0B1A2B2用一片4:16線(xiàn)譯碼器將8421BCD碼變換成余三碼，寫(xiě)出表達(dá)式解:十進(jìn)制數(shù)8421碼余三碼000000011100010100200100101300110110401000111501011000601101001701111010810001011910011100W(A,B,C,D)(5,6,7,8,9)X(A,B,C,D)(1,2,3,4,9)Y(A,B,C,D)(0,3,4,7,8)Z(A,B,C,D)(0,2,4,6,8)W(A,B,C,D)=Σ(5,6,7,8,9)=Y5+Y6+Y7+Y8+Y9=Y5Y6Y7Y8Y9X(A,B,C,D)=Σ(1,2,3,4,9)=Y1+Y2+Y3+Y4+Y9=Y1Y2Y3Y4Y9Y(A,B,C,D)=Σ(0,3,4,7,8)=Y0+Y3+Y4+Y7+Y8=Y0Y3Y4Y7Y8Z(A,B,C,D)=ΣY2Y4Y6Y8(0,2,4,6,8)=Y0+Y2+Y4+Y6+Y8=Y0Y5Y6WY74：16線(xiàn)譯碼器Y8Y0Y9DA0Y0Y1Y1Y1CA1Y2XY3BA2Y4AA3Y9Y15Y15Y0Y3YY4G1G2AG2BY7Y8Y2Y0ZY6Y4Y8使用一個(gè)4位二進(jìn)制加法器設(shè)計(jì)8421BCD碼變換成余三碼變換器：解：A00Σ8421BCD碼A11S0S0A22S1S1A33余三碼1B00S2S2S3S31B110B22COCO0B33CICI74LS283用74LS283加法器和邏輯門(mén)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一位8421BCD碼加法器電路。解：加數(shù)1（BCD）加數(shù)2（BCD）進(jìn)位＋加6判斷修正和BCD碼設(shè)計(jì)二進(jìn)制碼/格雷碼變換器解：真值表B3B2B1B0G3G2G1G000000000000100010010001100110010010001100101011101100101011101001000110010011101101011111011111011001010110110111110100111111000B3B2B1B000011110000000011010101100010001011110111101110010010010001110100011010110011111B0G0B1G1B2G2B3G3EN

G3B3G2B2B3G1B1B2得：G0B0B1設(shè)計(jì)七段譯碼器的內(nèi)部電路，用于驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管。解：七段發(fā)光二極管為共陰極電路，各段為“1”時(shí)亮。8421BCD碼

YaA3YbaA2Ycb七段fgA1Yd譯碼器YeecA0YfdYg七段譯碼器真值表以下：輸入輸出顯示A3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYg000011111100000101100001001011011012001111110013010001100114010110110115011010111116011111100007100011111118100111110119aA3A1A2A0A2A0bA2A1A0A1A0cA2A1A0dA2A0A1A0A2A1A2A1A0eA2A0A1A0fA3A1A0A2A1A2A0gA3A1A0A2A1A2A1設(shè)計(jì)一個(gè)血型配比指示器。解：用XY表示供血者代碼，MN表示受血者代碼。代碼設(shè)定以下：XY=00A型MN=00A型01B型01B型10AB型10AB型11O型11O型XYMNF1(綠)F2(紅)000010000101001010001101010001010110011010011101100001100101101010101101110010110110111010111110得：F1=Σ(0,2,5,6,10,12,13,14,15)F2F1設(shè)計(jì)保密鎖。解：設(shè)A,B,C按鍵按下為1，F(xiàn)為開(kāi)鎖信號(hào)（F=1為打開(kāi)），G為報(bào)警信號(hào)（G=1為報(bào)警）。（1）真值表ABCFG00000001010100101101100001011011010111101）7卡諾圖化簡(jiǎn)F的卡諾圖：ABC0001111001111化簡(jiǎn)得：FABAC的卡諾圖ABC0001111001111化簡(jiǎn)得：GABAC第三章時(shí)序邏輯寫(xiě)出觸發(fā)器的次態(tài)方程，并依照已給波形畫(huà)出輸出Q的波形。Qn1(bc)aQn解：abc1說(shuō)明由RS觸發(fā)器組成的防抖動(dòng)電路的工作原理，畫(huà)出對(duì)應(yīng)輸入輸出波形解：已知JK信號(hào)如圖，請(qǐng)畫(huà)出負(fù)邊沿JK觸發(fā)器的輸出波形（設(shè)觸發(fā)器的初態(tài)為0）寫(xiě)出以下列圖所示個(gè)觸發(fā)器次態(tài)方程，指出CP脈沖到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器置“1”的條件。解：（1）DABAB，若使觸發(fā)器置“1”，則A、B取值相異。（2）JKABCD，若使觸發(fā)器置“1”，則A、B、C、D取值為奇數(shù)個(gè)1。寫(xiě)出各觸發(fā)器的次態(tài)方程，并按所給的CP信號(hào)，畫(huà)出各觸發(fā)器的輸出波形（設(shè)初態(tài)為0）解：6.設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的串行→并行變換器。CPQAQBQCQDQEQFQGQH0000000001100000002D010000003D1D01000004D2D1D0100005D3D2D1D010006D4D3D2D1D01007D5D4D3D2D1D0108D6D5D4D3D2D1D019D7D6D5D4D3D2D1D0解析以下列圖所示同步計(jì)數(shù)電路解：先寫(xiě)出激勵(lì)方程，爾后求得狀態(tài)方程Q3n1Q2nQ2n1Q1nQ1n1Q2nQ1nQ3nQ1nn1nnnnQ1Q2Q1Q3Q1n1nQ2Q1n1nQ3Q2狀態(tài)圖以下：該計(jì)數(shù)器是循環(huán)碼五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，能夠自啟動(dòng)。作出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表和狀態(tài)圖，確定其輸出序列。解：求得狀態(tài)方程以下n1D1nnQ1Q2Q3n1nn1nQ3Q2Q2D2Q1Q2n1Q1nn1D3nQ1n1Q2nQ3nQ3Q2101000100110010001011111故輸出序列為：00011用D觸發(fā)器組成按循環(huán)碼(000→001→011→111→101→100→000)規(guī)律工作的六進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器解：先列出真值表，爾后求得激勵(lì)方程化簡(jiǎn)得：Q2nQ0nQn12n1Q1Qn10

QnQnQn120Q2nQ1nDD2Q2n1Q1nQ2nQ0nD1Q1n1Q2nQ0nD0Q0n1Q2nQ1n邏輯電路圖以下：ZQ2Q1Q0D1D2002CP用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)3位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，并畫(huà)出波形圖。解:真值表以下化簡(jiǎn)得：D2Q2Q0(Q2Q1)Q0D1Q1Q0D0Q0Q2Q1Q0用以下列圖所示的電路構(gòu)造組成五路脈沖分配器，試分別用簡(jiǎn)與非門(mén)電路及74LS138集成譯碼器組成這個(gè)譯碼器，并畫(huà)出連線(xiàn)圖。解：先寫(xiě)出激勵(lì)方程，爾后求得狀態(tài)方程Q1n1Q1nQ3nQ1nQ2n1Q2nQ1nQ2nQ3n1Q1nQ3nQ2nQ3n得真值表得狀態(tài)圖若用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)，譯碼器輸出端的邏輯函數(shù)為：Y0Q3Q2Y1Q3Q2Y2Q2Q1Y3Q3Q1Y4Q3Q2若用譯碼器74LS138實(shí)現(xiàn),譯碼器輸出端的邏輯函數(shù)為：Y0Q3Q2Q1Y1Q3Q2Q1Y2Q3Q2Q1Y3Q3Q2Q1Y4Q3Q2Q1若將以下列圖接成12進(jìn)制加法器，預(yù)置值應(yīng)為多少？畫(huà)出狀態(tài)圖及輸出波形圖。解：預(yù)置值應(yīng)C=0，B＝1，A＝1。序號(hào)QDQCQBQA000001000120010300114010050101601107011181000910011010101110111211001311011411101511110000→0011→0100→0101→0110→0111↑↓1111←1110←1101←1100←1011←1000QQQQCENPDCBAOENT74LS169LDDCBAUCPD011解析以下列圖所示同步時(shí)序邏輯電路，作出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表和狀態(tài)圖，說(shuō)明它是Mealy型電路還是Moore型電路以及電路的功能。解：電路的狀態(tài)方程和輸出方程為：n1nQ1Q1n1nnnnQ2(XQ1)Q2(XQ1)Q2ZnnQ1Q2該電路是Moore型電路。當(dāng)X=0時(shí)，電路為模4加法計(jì)數(shù)器；當(dāng)X=1時(shí)，電路為模4減法計(jì)數(shù)器14.解析以下列圖所示同步時(shí)序邏輯電路，作出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表和狀態(tài)圖，說(shuō)明這個(gè)電路能對(duì)何種序列進(jìn)行檢測(cè)？解：電路的狀態(tài)方程和輸出方程為：n1nnxQ1xQ1xQ1n1nnnQ2xQ1Q2xQ2nZxQ2Q2nQ1Q2n+1Q1n+1/ZnX=1X=00000/001/00100/111/01000/011/01100/111/0

0/0X/Z0/0000/1011/0100/11/01/0111/0因此可知，凡輸入序列“110”,輸出就為“1”。作“101”序列信號(hào)檢測(cè)器的狀態(tài)表，凡收到輸入序列101時(shí)，輸出為1；并規(guī)定檢測(cè)的101序列不重疊。解：依照題意解析，輸入為二進(jìn)制序列x，輸出為Z；且電路應(yīng)擁有3個(gè)狀態(tài)：S0、S1、S2。列狀態(tài)圖和狀態(tài)表以下：0/0S01/11/00/0S0S01/00/0某計(jì)數(shù)器的波形如圖示。解：（1）確定計(jì)數(shù)器的狀態(tài)001011111110100101010計(jì)數(shù)器循環(huán)中有7個(gè)狀態(tài)。（2）真值表以下

PSNS/ZX=0X=1S0S0/0S1/0S1S2/0S1/0S2S0/0S0/1（3）得狀態(tài)方程、激勵(lì)方程Q3n1D3Q2nQ2n1D2Q3nQ1nQ2nQ1nQ2nQ1nQ1n1D1Q3nQ2nQ1n對(duì)狀態(tài)表進(jìn)行編碼，并做出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，用D觸發(fā)器和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)。解：｛B,F｝，｛D,E｝為等價(jià)狀態(tài)，化簡(jiǎn)后的狀態(tài)表為PSNS,ZX=0X=1AC,1D,1BB,0C,1CC,1A,0DD,0C,0若狀態(tài)編碼A=00，B＝01，C=10，D=11，則電路的狀態(tài)方程和輸出方程為ZQ1nXQ2nXD2Q2n1Q2nQ1nQ1nXQ2nXD1Q1n1Q1nXQ2nQ1nXn1D1nnnnnnnnQ1Q1Q2xQ1xQ2Q1Q2xQ1xQ2n1nnnnnnQ2xQ1Q2xQ2xQ1Q2xQ2nnnnZxQ1xQ2xQ1xQ2某時(shí)序機(jī)狀態(tài)圖以以下列圖所示。請(qǐng)用“一對(duì)一法”設(shè)計(jì)其電路解：k=0k=0S0k=11000k=1k=1k=1k=0k=0k=0k=0S1S300010100k=0k=1k=0k=1S20010k=1k=1D0Q0n1Q0nKQ3nKD1Q1n1Q0nKQ1nKD2Q2n1Q2nKQ1nKD3Q3n1Q2nKQ3nK19．某時(shí)序機(jī)狀態(tài)圖以下所示，用“計(jì)數(shù)器法”設(shè)計(jì)該電路解：k=0k=0S000k=1k=1k=1k=1k=0k=0k=0S3S1k=01001k=0k=1k=0k=1S211k=1k=1若編碼為：S0=00S1=01S2=11S3=10：則Q1nQ2nQ1n+1Q2n+1k=1k=0000001010111111011101000Q1n1KQ1nKQ2n次態(tài)方程為：Q2n1KQ1nKQ2nQ1nQ2n第四章習(xí)題答案設(shè)計(jì)4個(gè)寄存器堆。解：WR寄存器組DR數(shù)據(jù)輸入DM數(shù)據(jù)輸出MUUXX譯碼器地址設(shè)計(jì)擁有4個(gè)寄存器的隊(duì)列。解：輸I0輸I1入入數(shù)I2緩據(jù)I3沖器

64×4數(shù)據(jù)儲(chǔ)藏陣列64位移位寄存器64位移位寄存器64位移位寄存器

輸O0出O1輸出緩O2數(shù)沖O3據(jù)器64位移位寄存器輸入就緒輸入標(biāo)志寄存器輸出輸出就緒控制控制和控制器邏輯邏輯移入移出3．設(shè)計(jì)擁有4個(gè)寄存器的貨倉(cāng)解：可用擁有左移、右移的移位寄存器組成貨倉(cāng)。棧頂：SR1輸入數(shù)據(jù)：輸出數(shù)據(jù)壓入

SR2：：SR3（右移）向高加彈出（左移）向低減模n計(jì)數(shù)器組合電路4．SRAM、DRAM的差異

上溢下溢解：DRAM表示動(dòng)向隨機(jī)存取儲(chǔ)藏器，其基本儲(chǔ)藏單元是一個(gè)晶體管和一個(gè)電容器，是一種以電荷形式進(jìn)行儲(chǔ)藏的半導(dǎo)體儲(chǔ)藏器，充滿(mǎn)電荷的電容器代表邏輯“1”，“空”的電容器代表邏輯“0”。數(shù)據(jù)儲(chǔ)藏在電容器中，電容儲(chǔ)藏的電荷一般是會(huì)慢慢泄漏的，所之內(nèi)存需要不時(shí)地刷新。電容需要電流進(jìn)行充電，而電流充電的過(guò)程也是需要一準(zhǔn)時(shí)間的，一般是0.2-0.18微秒（由于內(nèi)存工作環(huán)境所限制，不能能無(wú)量制的提高電流的強(qiáng)度），在這個(gè)充電的過(guò)程中內(nèi)存是不能夠被接見(jiàn)的。DRAM擁有更高的密度，常常用于PC中的主儲(chǔ)藏器。SRAM是靜態(tài)的，儲(chǔ)藏單元由4個(gè)晶體管和兩個(gè)電阻器組成，只要供電它就會(huì)保持一個(gè)值，沒(méi)有刷新周期，因此SRAM比DRAM要快。SRAM常常用于高速緩沖儲(chǔ)藏器，由于它有更高的速率；為什么DRAM采用行選通和列選通解：DRAM儲(chǔ)藏器讀/寫(xiě)周期時(shí)，行家選通信號(hào)RAS有效下輸入行地址，在列選通信號(hào)CAS有效下輸入列地址。若是是讀周期，此位組內(nèi)容被讀出；若是是寫(xiě)周期，將總線(xiàn)上數(shù)據(jù)寫(xiě)入此位組。由于DRAM需要不斷刷新，最常用的是“只有行地址有效”的方法，依照這種方法，刷新時(shí)，是在RAS有效下輸入刷新地址，儲(chǔ)藏體的列地址無(wú)效，一次選中儲(chǔ)藏體中的一行進(jìn)行刷新。每當(dāng)一個(gè)行地址信號(hào)RAS有效選中某一行時(shí)，該行的全部?jī)?chǔ)藏體單元進(jìn)行刷新。用ROM實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制碼到余3碼變換解：真值表以下：8421余三碼碼B3B2G3G2B1B0G1G000000011000101000001100100011110010100110110010001101001011011101010001110110100最小項(xiàng)表達(dá)式為：G3=(5,6,7,8,9)G2=(1,2,3,4,9)G1=(0,3,4,7,8)G0=(0,2,4,6,8)陣列圖為：B3B3B2B2B1B1B0B0G3G2G1G0用ROM實(shí)現(xiàn)8位二進(jìn)制碼到8421碼變換解：輸入為8位二進(jìn)制數(shù)，輸出為3位BCD碼，12位二進(jìn)制數(shù)，因此，所需ROM8的容量為：2*12=3072、EPROM和EEPROM的差異解：ROM指的是“只讀儲(chǔ)藏器”，即Read-OnlyMemory。這是一種線(xiàn)路最簡(jiǎn)單半導(dǎo)體電路，經(jīng)過(guò)掩模工藝，一次性制造，其中的代碼與數(shù)據(jù)將永久保存(除非壞掉)，不能夠進(jìn)行更正。EPROM指的是“可擦寫(xiě)可編程只讀儲(chǔ)藏器”，即ErasableProgrammableRead-OnlyMemory。是采用浮柵技術(shù)生產(chǎn)的可編程儲(chǔ)藏器，它的儲(chǔ)藏單元多采用N溝道疊柵MOS管，信息的儲(chǔ)藏是經(jīng)過(guò)MOS管浮柵上的電荷分布來(lái)決定的，編程過(guò)程就是一個(gè)電荷注入過(guò)程。編程結(jié)束后，由于絕緣層的包圍，注入到浮柵上的電荷無(wú)法泄漏，因此電荷分布保持不變，EPROM也就成為非易失性?xún)?chǔ)藏器件了。當(dāng)外面能源（如紫外線(xiàn)光源）加到EPROM上時(shí)，EPROM內(nèi)部的電荷分布才會(huì)被破壞，此時(shí)齊聚在MOS管浮柵上的電荷在紫外線(xiàn)照射下形成光電流被泄漏掉，使電路恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而擦除了全部寫(xiě)入的信息。這樣EPROM又能夠?qū)懭胄碌男畔?。EEPROM指的是“電可擦除可編程只讀儲(chǔ)藏器”，即ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory。也是采用浮柵技術(shù)生產(chǎn)的可編程ROM，但是組成其儲(chǔ)藏單元的是地道MOS管，地道MOS管也是利用浮柵可否存有電荷來(lái)儲(chǔ)藏二值數(shù)據(jù)的，不相同的是地道MOS管是用電擦除的，并且擦除的速度要快的多（一般為毫秒數(shù)量級(jí)）。它的最大優(yōu)點(diǎn)是可直接用電信號(hào)擦除，也可用電信號(hào)寫(xiě)入。E2PROM的電擦除過(guò)程就是改寫(xiě)過(guò)程，它擁有ROM的非易失性，又具備近似RAM的功能，能夠隨時(shí)改寫(xiě)（可重復(fù)擦寫(xiě)1萬(wàn)次以上）。當(dāng)前，大多數(shù)E2PROM芯片內(nèi)部都備有升壓電路。因此，只要供應(yīng)單電源供電，即可進(jìn)行讀、擦除/寫(xiě)操作，這為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和在線(xiàn)調(diào)試供應(yīng)了極大方便。flash儲(chǔ)藏器的特點(diǎn)解：Flash也是一種非易失性的內(nèi)存，屬于EEPROM的改進(jìn)產(chǎn)品。FLASH是結(jié)合EPROM和EEPROM技術(shù)達(dá)到的，F(xiàn)LASH使用雪崩熱電子注入方式來(lái)編程。主要特點(diǎn)是，F(xiàn)LASH對(duì)芯片供應(yīng)大塊或整塊的擦除，而EEPROM則能夠一次只擦除一個(gè)字節(jié)(Byte)。這就降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，它能夠不要EEPROM單元里多余的晶體管，因此能夠做到高集成度，大容量，另FLASH的浮柵工藝上也不相同，寫(xiě)入速度更快。10.用256K×8芯片實(shí)現(xiàn)256K×32的ROM解：需要4片256K×8的儲(chǔ)藏器，進(jìn)行位擴(kuò)展。A0CE4地A0A0CE1址︰256K×8I/O線(xiàn)︰A7I/OA17D0數(shù)︰︰︰︰︰︰︰︰據(jù)線(xiàn)︰︰︰︰D3111.用1M×4芯片實(shí)現(xiàn)1M×16的SRAM解：需要4片1M×4的儲(chǔ)藏器，進(jìn)行位擴(kuò)展。A0地址︰︰線(xiàn)A19

A0CE4A0CE11M×4I/OA7I/OD0數(shù)︰︰︰︰︰︰︰︰據(jù)︰線(xiàn)D1512用256K×4芯片實(shí)現(xiàn)1M×8的DRAM解：需8片1M×4的儲(chǔ)藏器，進(jìn)行字位同時(shí)擴(kuò)展。A182:4A19譯碼器A0CEA0CEA0CEA0CEA0CE2CE4CE6CE8地1357︰A0I/OA0I/OA0I/OA0I/O址256K×4256K×4256K×4256K×4︰A7I/OA7I/OA7I/OA7I/O線(xiàn)A17D0數(shù)︰據(jù)︰線(xiàn)︰D713．用1M×8芯片實(shí)現(xiàn)4M×8的DRAM解：需4片1M×8的儲(chǔ)藏器，進(jìn)行字?jǐn)U展。A202:4A21譯碼器地A0A0CEA0CEA0CEA0CE︰1234址1M×81M×81M×8256K×8線(xiàn)︰A7I/OA7I/OA7I/OA7I/OA19D0數(shù)︰︰據(jù)︰線(xiàn)D714．用64K×4芯片實(shí)現(xiàn)64K×16的ROM解：需4片64K×4的儲(chǔ)藏器，進(jìn)行位擴(kuò)展。A0CE4地A0A0CE1︰64K×4I/O址︰線(xiàn)A7I/OA15D0數(shù)︰︰︰︰︰︰︰︰據(jù)線(xiàn)︰D1515．用1M×8芯片實(shí)現(xiàn)4M×16的ROM解：需8片1M×8的儲(chǔ)藏器，進(jìn)行字位同時(shí)擴(kuò)展。第六章習(xí)題答案1現(xiàn)有D觸發(fā)器組成的三個(gè)n位寄存器，需要連接起來(lái)傳達(dá)數(shù)據(jù)。當(dāng)控制信號(hào)S有效時(shí)，執(zhí)行（Ra）→RcS有效時(shí)，執(zhí)行（R）→Ra的操作；當(dāng)控制信號(hào)C的操作。試寫(xiě)出連接電路的邏輯表達(dá)式，并畫(huà)出邏輯電路圖。bb解：RcLDCSaSbRaRbRc=Ra·Sa·LDC+Rb·Sb·LDC2現(xiàn)有D觸發(fā)器組成的四個(gè)8位寄存器，要求它們之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳達(dá)，試設(shè)計(jì)連接電路。解：BUSABUSBBUSCBUSDBUSABCDLDALDBLDCLDD3ALU的輸出端一般帶有一個(gè)移位器，其功能為：①ALU輸出正常傳達(dá)；②ALU輸出左移1位（ALUi+1）傳達(dá)；ALU輸出右移一位（ALUi-1）傳達(dá)。試設(shè)計(jì)移位器的邏輯電路。解：4一個(gè)系統(tǒng)有A,B兩條總線(xiàn)，為了接收來(lái)自任何一條總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)任何一條總線(xiàn)，需要一個(gè)總線(xiàn)緩沖寄存器。請(qǐng)用D觸發(fā)器和三態(tài)門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)總線(xiàn)緩沖寄存器。解：ABUSBBUSRABUSRBBUSR(緩沖寄存器)LDRABUSRBBUSRABUSBBUS5構(gòu)造能完成以下程序操作的

ASM

：（a）

if

X=N,

then

?。（b）

if

X≠N,

then

?,

else

?。解：（c）forXfromAtoB,stepC,do?。解：（d）whileX=Y,do?。解：Rx?XRy?YRxRy0AB1（e）ifX>NORX<O,then?,else?。解：6A

有一個(gè)數(shù)字比較系統(tǒng)，它能對(duì)兩個(gè)8位二進(jìn)制進(jìn)行比較。其操作過(guò)程以下：先將兩個(gè)和B,爾后進(jìn)行比較，最后將大數(shù)移入寄存器A中。要求：

8位二進(jìn)制數(shù)存入寄存器⑴畫(huà)出此系統(tǒng)方框圖，并構(gòu)造ASM流程圖。⑵設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器型控制器。解：（1）②狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表a00LDRbPSNS轉(zhuǎn)移條件CBAB(D)A(D)b0001無(wú)條件轉(zhuǎn)移010110無(wú)條件轉(zhuǎn)移LDRa1011無(wú)條件轉(zhuǎn)移1110(A>B)=1c1001A>B=0LDRbd11CAP

依照NS=PS·C公式，激勵(lì)方程表達(dá)式為：B(D)=BA+BA+BA·(A>B)A(D)=BA+BA+BA·(A>B)=A+BA·(A>B)01A>B③電路圖LDRbLDRaCAP2控制信號(hào)譯碼邏輯0

B

B1

0

A

A1B

AD

D請(qǐng)O1BABABA(A>B)ABA(A>B)④控制信號(hào)表達(dá)式：LDRb=(狀態(tài)a+狀態(tài)c)T2=(BA+BA)T2=AT2LDRa=狀態(tài)b·T2=BAT2CAP=狀態(tài)d=BALDRbLDRaCAPAT2BAT2BA依照題6的條件，設(shè)計(jì)一個(gè)MUX型控制器。1\*GB3①ASM流程圖a00LDRBb01LDRAc10LDRBd11CAP01A>B=2\*GB3②狀態(tài)轉(zhuǎn)移表十進(jìn)制編碼PSNS轉(zhuǎn)移條件CBAB(D)A(D)0(00)0001B=0,ACC=11(01)0110CB=1,CA=02(10)1011CB=1,CA=13(11)1110CB=(A>B),CA=001CB=0,CA=AB=3\*GB3③電路圖MU×B0011FBBD1控12制A>B3>0B信BA號(hào)T2MU×A譯碼10電01FAAD1路12AB3>0ABA1清04\*GB3④控制信號(hào)表達(dá)式為：

LDRALDRBCAPLDRB=(狀態(tài)a＋狀態(tài)c)?T2=(BA＋BA)?T2LDRA=狀態(tài)b?T2=BA?T2CAP=狀態(tài)d＝BA依照題6的條件，設(shè)計(jì)一個(gè)定序型控制器。1\*GB3①ASM流程圖=2\*GB3②狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（3）寫(xiě)出激勵(lì)方程N(yùn)S=ΣPS·C控制信號(hào)表達(dá)式（4）邏輯電路圖依照題6的條件，設(shè)計(jì)一個(gè)微程序控制器。=1\*GB3①微程序流程圖0000LDRB0100LDRA0101LDRB1000CAP0100(A>B)=0(A>B)=1P(1)=2\*GB3②微指令格式LDRBLDRACAPP(1)MA0MA1MA2MA3××××××××微命令鑒識(shí)下一微地址=3\*GB3③準(zhǔn)時(shí)信號(hào)打入控制讀控存T1T2T3T1T2T3微指令周期T1打入微指令寄存器準(zhǔn)時(shí)T2執(zhí)行部件控制信號(hào)準(zhǔn)時(shí)T3更正微地址并讀出控存準(zhǔn)時(shí)4\*GB3④微程序控制器電路MA0MA3（4位）控存地址端LDRBLDRAEEPROM16×8位微地址寄存器T2CAP8位01A>B010101T3MA0MA1?MA2MA3???清0P(1)01010101T1????=5\*GB3⑤微程序代碼微指令二進(jìn)制代碼當(dāng)前微地址微命令鑒識(shí)下一微地址000010000100010001000101010110001000100000110100某控制器的狀態(tài)表以下表所示，其中X和Y為輸入變量，試設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器型控制器。PSNS輸出FXY=00011011XY=00011011AABCD1000BAACD0100CABBD0010DABCD11111\*GB3①ASM流程圖與編碼(Q1,Q2為兩個(gè)觸發(fā)器)令狀態(tài)A=00,B=01,C=10,D=11A00F=10011XY0110B0100XY110110F=1C100011XY0110F=1D11F=100XY110110=2\*GB3②狀態(tài)轉(zhuǎn)移表PSNS轉(zhuǎn)移條件Q2Q1Q2Q10000xy01xy10xy11xy0100xy00xy10xy11xy1000xy01xy01xy11xy1100xy01xy10xy11xy3\*GB3③激勵(lì)方程表達(dá)式利用NS=∑PS?C公式，使用D觸發(fā)器。Q2(D)=Q2Q1?XY+Q2Q1?XY+Q2Q1?XY+Q2Q1?XY+1Q1?XYQ2Q?XY+Q2Q1?XY+Q2=Q2Q1?X+Q1?XY+Q1?XQ(D)=Q2Q1?Y+Q2Q1?XY+Q2Q1(X+Y)+QQ121?YQ2?Y+Q2Q1?X+Q2?Y4\*GB3④電路圖Q2Q2Q1Q10101Q2Q1ΛΛ清0T11XYQ1XQ2YQQ1Q2YQ2Q1XQ2X5\*GB3⑤控制信號(hào)表達(dá)式(假設(shè)為電位控制信號(hào))F=狀態(tài)A?XY+狀態(tài)B?XY+狀態(tài)C?XY+狀態(tài)D=Q2Q1?XY+Q2Q1?XY+Q2Q1?XY+Q2Q1F2Q1Q2Q1Q2Q1XYQ2Q1XYXY11..依照題10的條件，設(shè)計(jì)一個(gè)MUX型控制器解答：1）ASM流程圖與編碼同計(jì)數(shù)器型控制器(見(jiàn)第10題答案)2）按MUX方式列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表3）畫(huà)出電路圖12.依照題10的條件，設(shè)計(jì)一個(gè)定序型控制器解答:ASM流程圖與計(jì)數(shù)器法相同使用Qa、Qb、Qc、Qd四個(gè)觸發(fā)器，編碼分別為Qa=1000，Qb=0100，Qc=0010,Qd=0001狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表4）寫(xiě)出激勵(lì)方程N(yùn)S=ΣPS·C5)畫(huà)出電路圖13.設(shè)計(jì)一個(gè)累加運(yùn)算系統(tǒng)定序型控制器解答：1）算法流程圖2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表及激勵(lì)函數(shù)表達(dá)式NS=∑PS·C(C=1,無(wú)條件轉(zhuǎn)移)3）控制信號(hào)表達(dá)式4）電路圖14.設(shè)計(jì)一個(gè)累加運(yùn)算系統(tǒng)MUX型控制器解答：1）ASM流程圖2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表及激勵(lì)表達(dá)式NS=∑PS·C3）電路圖4)控制信號(hào)表達(dá)式圖所示ASM流程圖，設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器型控制器解：（1）ASM流程圖與編碼(Q1,Q2為兩個(gè)觸發(fā)器)令狀態(tài)a=00,b=01,c=11,d=10=2\*GB3②狀態(tài)轉(zhuǎn)移表PSNS轉(zhuǎn)移條件Q2Q1Q2Q100010101xy10xyz11x00xw1110xw11xw1000（3）次態(tài)方程Q2n

Q2Q1xyz

Q2Q1xw

Q2Q1xwQ1n

Q2Q1

Q2Q1xy

Q2Q1x

Q2Q1xw（4）控制信號(hào)FQ2Q1xy16．依照?qǐng)D所示ASM流程圖，設(shè)計(jì)一個(gè)MUX型控制器解：（1）ASM流程圖、編碼、狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表同計(jì)數(shù)器型控制器(見(jiàn)第15題答案)（2）MUXA的輸出接觸發(fā)器D2，MUXB的輸出接觸發(fā)器D1，則MUXA(0)

0MUXA(1)

xyz

x

yz

xMUXA(2)

0MUXA(3)

xw

xwMUXB(0)

1MUXB(1)

xy

x

yxMUXB(2)

0MUXB(3)

xw（3）控制信號(hào)Q2Q1xy依照?qǐng)D所示ASM流程圖，設(shè)計(jì)一個(gè)定序型控制器解：1)使用Qa、Qb、Qc、Qd四個(gè)觸發(fā)器對(duì)應(yīng)四個(gè)狀態(tài)a，b，c，d2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表及激勵(lì)方程表達(dá)式PSNS轉(zhuǎn)移條件QaQbQcQdQaQbQcQd100001000100xy01000001xyz0010x1000xw00100001xw0010xw00011000Qa(D)QcxwQdQb

(D)

Qa

QbxyQc

(D)

Qb

xQcxwQd(D)QbxyzQcxw（3）控制信號(hào)Qbxy依照?qǐng)D所示ASM流程圖，設(shè)計(jì)一個(gè)微程序控制器。解：步驟以下將ASM流程圖轉(zhuǎn)變成微程序流程圖確定微指令地址確定微命令確定微指令格式和字長(zhǎng)確定控制儲(chǔ)藏器容量寫(xiě)出微地址轉(zhuǎn)移邏輯表達(dá)式將微指令編譯成二進(jìn)制代碼。依照教材圖所示通路，設(shè)計(jì)一個(gè)微程序控制器。略設(shè)計(jì)十字路口交通燈控制器解：交通燈控制系統(tǒng)構(gòu)造框圖骨干道鄉(xiāng)間道AgAyArBgByBr顯示電路控制器B