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1、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。
2、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
3、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2168=524288=512k bit（位）8-5 用多少片2564位的RAM可以组成一片2K8位的RAM？试画出其逻辑图
4、。解答：用16片2564位的RAM可以组成一片2K8位的RAM。一般2564位的RAM的逻辑符号如图T8-5-1所示，用此RAM实现2K8位的RAM逻辑电路如图8-5-2所示。图T8-5-1图8-5-28-6 ROM有哪些种类？它们之间有何异同？解答：只读存储器ROM按数据的写入方式分为固定ROM、可编程ROM（PROM）和可擦除可编程ROM（EPROM）。上述几类ROM都是存储固定信息的存储器件，在正常工作时ROM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。固定ROM所存储的数据已由生产厂家在制造时用掩模板确定，用户无法进行更改，所以也称掩模编程ROM。可编程ROM在出
5、厂时，存储内容全为1或全为0，用户根据自己的需要进行编程，但只能写入一次，一旦写入则不能再修改。可擦除可编程ROM具有较强的灵活性，它存储的内容既可按用户需要写入，也可以擦除后重新写入，EPROM包括用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）、电信号擦除PROM（E2PROM）和快闪存储器。8-7 RAM和ROM的电路结构和工作原理上有何不同？解答：RAM电路通常由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路3部分组成，在译码器和读/写控制电路的控制下，进行读/写操作。ROM一般由存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器3部分组成，在译码器及片选等信号的控制下在线进行读操作。构成RAM和ROM的存储矩阵的存储单
6、元有所不同。8-8 图8-9所示的2764EPROM的存储容量为多大？用该器件设计1片16K16位的EPROM，共需多少片2764？画出其实现逻辑图。解答：2764EPROM的存储容量2138=65536=64k bit（位）用2764设计1片16K16位的EPROM，共需多4片；实现电路如图T8-8所示。图T8-88-9 用图8-23所示的44 位PROM实现以下组合电路，并画出点阵图。解答：题中所设计组合电路的真值表如表T8-9所示。A B 0 000 0 111 1 011 1 100存储矩阵的点阵图如图T8-9所示。图T8-98-10 用ROM实现下列代码转换，并画出存储矩阵的点阵图。
7、（1） 将余3码转换为8421BCD码。（2） 将余3循环码转换为余3码。（3） 将8421BCD码转换为格雷码。解答：ROM实现代码转换时，由于有4位输入变量（A,B,C,D），4位变量(Y3,Y2,Y1,Y0)，因此选用244的ROM合适。（1） 将余3码转换为8421BCD码的真值表如表T8-10-1所示。表T8-10-1余3码8421BCD码A B C DY3 Y2 Y1 Y00 0 1 10 0 0 00 1 0 00 0 0 10 1 0 10 0 1 00 1 1 00 0 1 10 1 1 10 1 0 01 0 0 00 1 0 11 0 0 10 1 1 01 0 1 00
8、 1 1 11 0 1 11 0 0 01 1 0 01 0 0 1存储矩阵的点阵图如图T8-10-1所示。图T8-10-1（2） 将余3循环码转换为余3码的真值表如表T8-10-2所示。余3循环码余3码A B C DY3 Y2 Y1 Y00 0 1 00 0 1 10 1 1 00 1 0 00 1 1 10 1 0 10 1 0 10 1 1 00 1 0 00 1 1 11 1 0 01 0 0 01 1 0 1 1 0 0 11 1 1 1 1 0 1 01 1 1 0 1 0 1 11 0 1 0 1 1 0 0存储矩阵的点阵图如图T8-10-2所示。图T8-10-2（3） 将842
9、1BCD码转换为格雷码的真值表如表T8-10-3所示。8421BCD码格雷码A B C DY3 Y2 Y1 Y00 0 0 00 0 0 00 0 0 10 0 0 10 0 1 00 0 1 10 0 1 10 0 1 00 1 0 00 1 1 00 1 0 10 1 1 10 1 1 00 1 0 10 1 1 10 1 0 01 0 0 01 1 0 01 0 0 11 1 0 1存储矩阵的点阵图如图T8-10-3所示。图T8-10-38-11 试列出将8421BCD码转换为七段数字显示译码电路的真值表，并用ROM实现之。解答：8421BCD码转换为七段数字显示译码电路的真值表如表T8
10、-11所示。表T8-11输 入输 出显示数字A B C Da b c d e f g0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 11 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 10123456789根据真值表可知，此电路具有4个输入变量，7个输出变量，因此选用248的ROM比较合适。并且表中输
11、出变量取0的数目多于取1的数目，因此在输出前增加了一个反相器，不利用约束项得到的存储矩阵点阵图如图T8-11所示。图T8-118-12 用ROM设计一个组合逻辑电路，用来产生下列一组逻辑函数，并画出存储矩阵的点阵图。解答：根据题意，所设计函数的真值表如表T8-12所示。A B C DY 3 Y 2 Y10 0 0 00 0 10 0 0 10 0 10 0 1 00 0 00 0 1 10 0 00 1 0 00 1 00 1 0 10 1 00 1 1 00 1 10 1 1 11 0 01 0 0 00 1 11 0 0 10 1 11 0 1 00 0 01 0 1 11 0 01 1
12、0 00 0 11 1 0 11 0 11 1 1 01 0 01 1 1 10 0 0根据真值表可知，此电路具有4个输入变量，3个输出变量，因此选用244的ROM比较合适。存储矩阵的点阵图如图T8-12所示。图T8-128-13 试将图8-24所示的1K4位的RAM芯片扩展成1K8的存储器。解答：用1K4 RAM扩展得到1K8RAM，共需求片，实现电路如图T8-13所示。图T8-13 8-14 简述ispLSI的电路结构特点，并说明ispLSI1016的主要组成。 解答：ispLSI（in system programmable Large Scale Intergration）器件为高密度在线可编程逻辑器件。ispLSI除了具有可编
