半导体存储器和可编程逻辑器件习题解答

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1、复习思考题6-1ROM一共分为几种，它们都有哪些特性？答：只读存储器(ROM)实际上是一个具有n个输入和m个输出的组合逻辑电路,分为掩模ROM、PROM和EPROM三种。掩模只读存储器是最早出现的只读存储器，在存储器出厂的时候，存储器中的数据就已经被固化在它的内部了；掩模只读存储器之能够读取数据，而不能写入数据。PROM的总体结构和掩模ROM相同，都是由地址译码器、存储矩阵和输出电路构成。PROM和掩模ROM不同的地方则在于，它们的存储单元具有不同的结构；PROM既可以读也可以写，但是只能写入一次。可擦除

2、的可编程存储器(EPROM)中存储的数据可以被反复擦除和重新编程，所以，它的应用范围比PROM更加广泛。6-2为什么说ROM实际上一种组合逻辑电路？答：因为ROM中没有时钟信号，地址输入端和数据输出端构成了组合逻辑的一一对应关系。6-3掩模ROM和PROM有什么区别？答：PROM和掩模ROM不同的地方则在于，它们的存储单元具有不同的结构；掩模只读存储器只能够读取数据，而不能写入数据，PROM既可以读也可以写，但是只能写入一次。6-4PROM和EPROM的最大区别是什么？答：PROM存储单元和EPROM不同

3、。前者主要是熔丝和反熔丝结构，而后者则采用各种可擦除半导体结构。PROM只能写一次，而EPROM能反复地擦和写。6-5SRAM和DRAM的区别是什么？在实际中，它们各自有什么用途？答：它们的存储单元结构不同。SRAM不需要刷新，而DRAM需要不断地周期性地刷新。6-6当字数不够用，位数也不够用时，应该怎样扩展存储器的存储容量？答：可以进行字扩展和位扩展。6-7可编程逻辑器件主要有哪几种？答：有PAL、GAL、CPLD和FPGA等6-8PAL器件和ROM的区别是什么？答：ROM只有或阵列都可以编程，而与阵列

4、不能编程；PAL只有与阵列能编程，或阵列是固定的。6-9怎样用PAL实现任意组合逻辑函数？用PAL实现任意组合逻辑函数有什么限制？答：先将逻辑函数式化简，再按照乘积和的方式在PAL中进行编程。并且，逻辑函数式中变量的数量必须小于PAL的输入端数，乘积项的数量必须小于或阵列中的或门的输入端数。6-1GAL和PAL之间的主要区别是什么？GAL和PAL相比有什么优越性？答：GAL可以反复编程，PAL则只能编程一次，另外，GAL还增加了OLMC。GAL由于增加了OLMC，所以功能更加完善，可以实现更加复杂的逻辑电

5、路。6-2GAL器件的OLMC有哪几种工作模式？答：有专用输入模式、专用组合输出模式、复杂模式、组合输入/输出模式和寄存器输出模式等五种工作模式。6-3与GAL相比，CPLD有哪些不同？答：从结构和工作原理上看，CPLD可以看成是更加复杂的GAL，它由多个GAL器件排列在一起，并相互连接而成，其中每一个逻辑宏单元就是一个GAL。6-4CPLD的基本结构包含哪些内容？答：CPLD主要由LAB、I/O控制块和PIA构成。6-5ISP的含义是什么？在CPLD中，是怎样实现ISP的？答：ISP的意思是系统内可编程

6、功能。CPLD的编程方式有多种，包括电路内测试器(ICT)编程方式、嵌入式处理器编程方式、MasterBlaster下载电缆编程方式和ByteBlasterMV下载电缆编程方式。编程过程中，CPLD被焊接在电路板上，程序数据通过以上编程方式，经过电路板上的编程接口，写进CPLD之中。6-6FPGA和CPLD有何不同？它的基本结构包含哪些方面？答：主要是宏单元内部结构不同。FPGA的宏单元内部主要是查找表结构，CPLD则是与或阵列结构。FPGA主要由LAB、EAB、IOE和快迹互联网络构成。6-7FPGA有

7、哪几种配置方式？它们各自的特点是什么？答：对FLEX10K系列FPGA的配置有两种方式可以选择，即主动方式和被动方式。在主动方式下，FPGA和配置器会相互产生相应的控制和同步信号，当配置双方都准备好后，配置器开始向FPGA传送配置数据。在被动方式下，配置过程将由一个智能主机(例如为控制器)全权控制。智能主机从它的存储设备中提供配置数据。在进行被动配置时，人们可以在电路系统仍然在工作的时候，对FPGA进行重新配置，改变它的逻辑功能。FLEX10K系列FPGA的配置方式，可以通过两个专用管脚MSEL1和MSE

8、L0上的高低电平来进行选择，习题6-1如果要用ROM设计一个5-32译码器，试计算需要多大的存储容量。设计一个8-3优先编码器需要多大容量？答：5-32译码器所需存储容量为25×32=1024位；8-3优先编码器需要存储容量为28×3=768位。6-2ROM中的数据表如表6.12所示，若将地址输入A2、A1、A0作为3个输入逻辑变量，将数据输出D3、D2、D1、D0作为函数输出，请写出输入和输出之间的逻辑函数式，并把它们化简成