阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(下册)
阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(7-11章)【圣才出品】
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
存储矩阵中选出指定单元，并把其中数据送到输出缓冲器。 （3）输出缓冲器的作用是提高存储器带负载能力，实现对输出状态的三态控制，便与 系统的总线连接。
图 7-1 ROM 的电路结构框图
2．可编程只读存储器（PROM） PROM 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 的总体结构与掩模 ROM 一样，同样由存储矩阵、地址译码器和输出 电路组成。 PROM 的内容一经写入以后，就不可能修改了，所以它只能写入一次。因此，PROM 仍不能满足研制过程中经常修改存储内容的需要。
3 / 127
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
分组成，如图 7-4 所示。 ①存储矩阵由许多存储单元排列而成，每个存储单元能存储 1 位二值数（1 或 0），既 可以写入 1 或 0，又可以将存储的数据读出； ②地址译码器一般都分成行地址译码器和列地址译码器。行地址译码器将输入地址代码 的若干位译成某一条字线的输出高、低电平信号，从存储矩阵中选中一行存储单元；列地址 译码器将输入地址代码的其余几位译成某一根输出线上的高、低电平信号，从字线选中的一 行存储单元中再选 1 位（或几位），使这些被选中的单元经读/写控制电路与输入/输出端接 通，以便对这些单元进行读、写操作；
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
第 7 章 半导体存储器
7.1 复习笔记
一、概述 半导体存储器是一种能存储大量二值信息（或称为二值数据）的半导体器件。半导体存 储器的种类很多，从存、取功能上可以分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。 只读存储器在正常工作状态下只能从中读取数据，不能快速地随时修改或重新写入数 据。ROM 的优点是电路结构简单，而且在断电以后数据不会丢失。它的缺点是只适用于存 储那些固定数据的场合。只读存储器中又有掩模 ROM、可编程 ROM（PROM）和可擦除 的可编程 ROM（EPROM）几种不同类型。 随机存储器与只读存储器的根本区别在于，正常工作状态下就可以随时快速地向存储器 里写入数据或从中读出数据。根据所采用的存储单元工作原理的不同，又将随机存储器分为 静态存储器（SRAM）和动态存储器（DRAM）。
阎石《数字电子技术基础》(第5版)(章节题库 可编程逻辑器件)【圣才出品】
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。
阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-逻辑代数基础(圣才出品)
图形符号：
或者
表 2-4 异或真值表
表 2-5 同或真值表
二、逻辑代数的基本公式和常用公式 逻辑代数的基本公式和常用公式分别如表 2-6 和表 2-7 所示。
2 / 41
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
表 2-6 逻辑代数的基本公式
表 2-7 若干常用公式
圣才电子书
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
第 2 章 逻辑代数基础
2.1 复习笔记
一、逻辑代数中的三种基本运算 1．基本逻辑运算 （1）与：只有决定事物结果的全部条件同时具备时，结果才发生。这种因果关系称为
逻辑与，或称逻辑相乘。逻辑运算写成Y = AgB ，真值表如表 2-1 所示。
从最小项的定义出发可以证明它具有如下的重要性质：
a．在输入变量的任何取值下必有一个最小项，而且仅有一个最小项的值为 1；
b．全体最小项之和为 1；
c．任意两个最小项的乘积为 0；
d．具有相邻性的两个最小项之和可以合并成一项并消去一对因子。
②最大项：在 n 变量逻辑函数中，若 M 为 n 个变量之和，而且这 n 个变量均以原变量
图形符号：
或者
（2）或：在决定事物结果的诸条件中只要有任何一个满足，结果就会发生。这种因果
关系称为逻辑或，也称逻辑相加。逻辑运算写成Y = A + B ，真值表如表 2-2 所示。
图形符号：
或者
（3）非：只要条件具备了，结果便不会发生；而条件不具备时，结果一定发生。这种
因果关系称为逻辑非，也称逻辑求反。逻辑运算写成Y = A，真值表如表 2-3 所示。
Y=F(A,B,C,…) 由于变量和输出(函数)的取值只有 0 和 1 两种状态，所以我们所讨论的都是二值逻辑函 数。 任何一件具体的因果关系都可以用一个逻辑函数来描述。 1．逻辑函数的表示方法 （1）逻辑真值表：将输入变量所有的取值下对应的输出值找出来，列成表格，即可得 到真值表。 （2）逻辑函数式：将输出与输入间的逻辑关系写成与、或、非等的组合式，即可得到
阎石《数字电子技术基础》(第5版)(课后习题 数制和码制)【圣才出品】
1.3 将下列二进制小数转换为等值的十进制数。
（1）（0.1001）2
；（2）（0.0111）2
；（3）（0.101101）2
（0.001111）2 。
解：（1） (0.1001)2 1 21 0 22 0 23 1 24 0.5625 （2） (0.0111)2 0 21 1 22 1 23 1 24 0.4375
3/8
圣才电子书
十万种考研考证电子书、题库视频学习平
台
1.9 将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点
以后 4 位有效数字。
Байду номын сангаас
（1）（25.7）10 ； （2）（188.875）10 ； （3）（107.39）10 ； （4）
（174.06）10 。
2/8
圣才电子书
十万种考研考证电子书、题库视频学习平
台
。
解：（1）
8C 16
1000
1100 2
（2） 3D.
BE 16
0011 1101.1011 1110 2
（3）
8F
.FF
16
1000
1111. 1111
1111 2
（4） 10.
00 16
0001
0000.0000
（4） (255)10 (11111111)2 (FF )16
1.8 将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点 以后 8 位有效数字。
（1）（0.519）10 ； （2）（0.251）10 ； （3）（0.0376）10 ； （4） （0.5128）10 。
解：（1） (0.519)10 (0.10000100)2 (0.84)16 （2） (0.251)10 (0.01000000)2 (0.40)16 （3） (0.0376)10 (0.00001001)2 (0.09)16 （4） (0.5128)10 (0.10000011)2 (0.83)16
阎石《数字电子技术基础》(第5版)(课后习题 可编程逻辑器件)【圣才出品】
第8章 可编程逻辑器件8.1试分析图8-1的与-或逻辑阵列，写出Y 1、Y 2、Y 3与A 、B 、C 、D 之间的逻辑函数式。
图8-1解：Y 1、Y 2、Y 3与A 、B 、C 、D 之间的逻辑函数式分别为：Y 1＝A'＋B ＋C ＋D'Y 2＝AB ＋A'B'＋CD'＋C'DY 3＝ABCD ＋A'B'C'D'8.2试分析图8-2的与-或逻辑阵列，写出Y 1、Y 2与A 、B 、C 、D 之间的逻辑关系式。
图8-2解：Y1、Y2与A、B、C、D之间的逻辑关系式分别为：Y1＝（AB'＋A'B＋CD）'当AB＝1时，Y2＝（CD'＋C'D）'，否则Y2呈现高阻态。
8.3 试分析图8-3中由PAL16L8构成的逻辑电路，写出Y1、Y2、Y3与A、B、C、D、E之间的逻辑关系式。
图8-3解：Y1、Y2、Y3与A、B、C、D、E之间的逻辑关系式分别为：Y1＝（A'B'＋A'C'＋A'D'＋A'E'＋B'C'＋B'D'＋B'E'＋C'D'＋C'E'＋D'E'）'Y2＝ABCD＋ACDE＋ABCE＋ABDE＋BCDEY 3＝ABCDE8.4 用PAL16L8产生如下一组组合逻辑函数。
画出与-或逻辑阵列编程后的电路图。
PAL16L8的电路图见图8-3。
解：先将组合逻辑函数化为与-或-非形式。
得到用PAL16L8的实现如图8-4所示。
图8-48.5 试分析图8-5给出的用PAL16R4构成的时序逻辑电路，写出电路的驱动方程、状态方程、输出方程，画出电路的状态转换图。
工作时，11脚接低电平。
图8-5解：若11脚接低电平，电路正常工作。
阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-半导体存储器(圣才出品)
第7章半导体存储器7.1 复习笔记一、概述半导体存储器是一种能存储大量二值信息（或称为二值数据）的半导体器件。
半导体存储器的种类很多，从存、取功能上可以分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。
只读存储器在正常工作状态下只能从中读取数据，不能快速地随时修改或重新写入数据。
ROM的优点是电路结构简单，而且在断电以后数据不会丢失。
它的缺点是只适用于存储那些固定数据的场合。
只读存储器中又有掩模ROM、可编程ROM（PROM）和可擦除的可编程ROM（EPROM）几种不同类型。
随机存储器与只读存储器的根本区别在于，正常工作状态下就可以随时快速地向存储器里写入数据或从中读出数据。
根据所采用的存储单元工作原理的不同，又将随机存储器分为静态存储器（SRAM）和动态存储器（DRAM）。
二、只读存储器（ROM）1．掩模只读存储器掩模ROM内部存储的数据“固化”在里边。
ROM电路结构包含存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器，如图7-1所示。
（1）存储矩阵由许多存储单元排列而成，存储单元可用二极管或三极管或MOS管构成。
每个单元能存放1位二值代码（0或1），每个存储单元有一对应的地址代码。
（2）地址译码器的作用是将输入的地址代码译成相应控制信号，利用这个控制信号从存储矩阵中选出指定单元，并把其中数据送到输出缓冲器。
（3）输出缓冲器的作用是提高存储器带负载能力，实现对输出状态的三态控制，便与系统的总线连接。
图7-1 ROM的电路结构框图2．可编程只读存储器（PROM）PROM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的总体结构与掩模ROM一样，同样由存储矩阵、地址译码器和输出电路组成。
PROM的内容一经写入以后，就不可能修改了，所以它只能写入一次。
因此，PROM 仍不能满足研制过程中经常修改存储内容的需要。
3．可擦除的可编程只读存储器（EPROM）（1）EPROM（UVEPROM）：EPROM用紫外线照射进行擦除，采用叠栅注入MOS管制作的存储单元。
阎石《数字电子技术基础》(第5版)(课后习题 数-模和模-数转换)【圣才出品】
第11章 数-模和模-数转换11.1 在图11-1所示的权电阻网络D／A转换器中，若取V REF＝5 V，试求当输入数字量为d3d2d1d0＝0101时输出电压的大小。
图11-1解：根据题意,当输入数字量为d3d2d1d0＝0101时，输出电压为＝－1.5625 V11.2 在图11-2给出的倒T形电阻网络D／A转换器中，已知V REF＝－8V，试计算当d3、d2、d1、d0每一位输入代码分别为1时在输出端所产生的模拟电压值。
图11-2解：由题意可得因此，当31d =时，O 4v V =；当21d =时，O v 2V =；当11d =时，O 1v V =；当01d =时，O 05v .V =。
11.3 在图11-3所示的D ／A 转换电路中，给定V REF ＝5V ，试计算（1）输入数字量的d 9～d 0每一位为1时在输出端产生的电压值。
（2）输入为全1、全0和1000000000时对应的输出电压值。
图11-3解：由题意可得因此，题（1）、（2）的结果如表11-1所示。
表11-111.4 在图11-3由CB7520所组成的D ／A 转换器中，已知V REF ＝－10V ，试计算当输入数字量从全0变到全1时输出电压的变化范围。
如果想把输出电压的变化范围缩小一半，可以采取哪些方法?解：由题意可得当输入全为0时，有0O min v V =；当输入全为1时，有()1010219992REF O max V v .V =--=。
因此，电压变化范围为0～9.99 V 。
如果想把输出电压的变化范围缩小一半，可以采取以下方法：①令参考电压REF V 的绝对值减半；②令求和放大器的放大倍数减少一半。
即在out I 与放大器输出端O v 之间外接一个大小等于2R 的反馈电阻。
11.5 图11-4所示电路是用CB7520和同步十六进制计数器74LS161组成的波形发生器电路。
已知CB7520的V REF ＝－10V ，试画出输出电压O v的波形，并标出波形图上各点电压的幅度。
阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-组合逻辑电路(圣才出品)
观，有时可将逻辑函数式转换为真值表。
2．组合逻辑电路设计方法的步骤 （1）进行逻辑抽象：提出的设计要求是用文字描述的一个具有一定因果关系的事件， 需要通过逻辑抽象的方法用一个逻辑函数来描述这一因果关系。 ①分析事件因果关系，确定输入变量和输出变量。一般总把引起事件的原因定为输入变 量，而把事件的结果作为输出变量。 ②以 0、1 定义逻辑状态的含意。 ③根据给定因果关系列出真值表。 （2）写出逻辑函数式：为便于对逻辑函数进行化简和变换，需要把真值表转换为对应 的逻辑函数式。 （3）选定器件的类型：根据对电路的具体要求和器件的资源情况决定采用小规模集成 的门电路组成相应的逻辑电路，或者中规模集成的常用组合逻辑器件或可编程逻辑器件等构 成相应的逻辑电路。 （4）将逻辑函数化简或变换成适当的形式 ①使用小规模集成门电路进行设计时，应将函数式化成最简形式，即函数式中相加的乘 积项最少，而且每个乘积项中的因子也最少； ②使用中规模集成常用组合逻辑电路设计电路时，需要将函数式变换为适当形式，以便 用最少的器件和最简单的连线接成所要求的逻辑电路。
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
表 4-3 74LS138 功能表
（2）二-十进制译码器：逻辑功能是将输入 BCD 码的 10 个代码译成 10 个高、低电平 输出信号。
（3）显示译码器 ①半导体数码管：每个线段都是一个发光二极管。优点是工作电压低、体积小、寿命长、 可靠性高等；缺点是工作电流比较大。 ②液晶显示器：液晶是一种既具有液体的流动性又具有光学特性的有机化合物，它的透 明度和呈现的颜色受外加电场的影响。液晶显示器最大的优点是功耗极低；缺点是响应速度 较低，限制了其应用。 （4）用译码器设计组合逻辑电路 ①首先将给定的逻辑函数化为最小项之和的形式； ②根据具体的译码器芯片输出有效电平判断是否需要将最小项变换为反函数形式； ③利用附加的门电路将这些最小项适当地组合起来。