第四章習(xí)題答案1.設(shè)計(jì)4個(gè)寄存器堆。解：寄存器組DRWRD數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出MUXMUX譯碼器地址2.設(shè)計(jì)具有4個(gè)寄存器的隊(duì)列。解：64×4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列I輸O064位移位寄存器64位移位寄存器64位移位寄存器0輸入緩沖器輸I輸出數(shù)據(jù)出O1入1緩沖數(shù)IO22據(jù)I器O3364位移位寄存器輸入就緒輸出就緒輸出輸入控制邏輯標(biāo)志寄存器和控制器控制邏輯移出移入3．設(shè)計(jì)具有4個(gè)寄存器的堆棧解：可用具有左移、右移的移位寄存器構(gòu)成堆棧。棧頂：：SR1輸入數(shù)據(jù)SR2：：輸出數(shù)據(jù)SR3（右移）（左移）向高加向低減壓入模n計(jì)數(shù)器彈出上溢組合電路下溢4．SRAM、DRAM的區(qū)別解：DRAM表示動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其基本存儲(chǔ)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)行存儲(chǔ)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，充滿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)存儲(chǔ)在電容器中，電容存儲(chǔ)的電荷一般是會(huì)慢慢泄漏的，因此內(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)程也是需要一定時(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，不可能無(wú)限制的提高電流的強(qiáng)度），在這個(gè)充電的過(guò)程中內(nèi)存是不能被訪問(wèn)的。DRAM擁有更高的密度，常常用于PC中的主存儲(chǔ)器。SRAM是靜態(tài)的，存儲(chǔ)單元由4個(gè)晶體管和兩個(gè)電阻器構(gòu)成就會(huì)保持一個(gè)值，沒有刷新周期，因此SRAM比DRAM要快。SRAM常常用于高速緩沖存儲(chǔ)器，因?yàn)樗懈叩乃俾?；，只要供電?.為什么DRAM采用行選通解：DRAM存儲(chǔ)器讀/寫周期時(shí)，在行選通信號(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。如果是讀周期，此位組內(nèi)容被讀出；如果，將總線上數(shù)據(jù)寫入此位組。由于DRAM需要不斷刷新，最常用的是“只有行地址有效”的方法，按照這種方法，刷新時(shí)，是在RAS有效下輸入刷新地址，存儲(chǔ)體的列地址無(wú)效，一次選中存儲(chǔ)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)，該行的所有存儲(chǔ)體單元進(jìn)行刷新。和列選通是寫周期6.用ROM實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制碼到余3碼轉(zhuǎn)換解：真值表如下：8421碼余三碼B3B2B1B0G3G2G1G000000001001000110100010101100111100010010011010001010110011110001001101010111100最小項(xiàng)表達(dá)式為：(5,6,7,8,9)G2=(1,2,3,4,9)G1=(0,3,4,7,8)(0,2,4,6,8)G0=G3=陣列圖為：B3B3B2B2B1B1B0B0G3G2G1G07.用ROM實(shí)現(xiàn)8位二進(jìn)制數(shù)，輸出為ROM的容量為：2*12=30728位二進(jìn)制碼到8421碼轉(zhuǎn)換解：輸入為3位BCD碼，12位二進(jìn)制數(shù)，所以，所需88.ROM、EPROM和EEPROM的區(qū)別解：ROM指的是“只讀存儲(chǔ)器”，即Read-OnlyMemory。這是一種線路最簡(jiǎn)單半導(dǎo)體電路，通過(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)，不能進(jìn)行修改。EPROM指的Read-OnlyMemory。是采用可編程存儲(chǔ)器，它的存儲(chǔ)單元多采用N溝道疊柵MOS管，信息的存儲(chǔ)是通過(guò)MOS管浮柵上的是“可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器”，即ErasableProgrammable浮柵技術(shù)生產(chǎn)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，因此電荷分布維持不變，EPROM也就成為非易失性存儲(chǔ)器件了。當(dāng)外部能源（如紫外線光源）加到EPROM上時(shí)，EPROM內(nèi)部的電荷分布才會(huì)被破壞，此時(shí)聚集在MOS管浮柵上的電荷在紫外線照射下形成光電流被泄漏掉，使電路恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而擦除了所有寫入的信息。這樣EPROM又可以寫入新的信息。EEPROM指的是“電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器”，即ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory。也是采用浮柵技術(shù)生產(chǎn)的可編程ROM，但是構(gòu)成其存儲(chǔ)單元的是隧道MOS管，隧道MOS管也是利用浮柵是否存有電荷來(lái)存儲(chǔ)二值數(shù)據(jù)的，不的是隧道同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)寫入。E2PROM的電擦除過(guò)程就是改寫過(guò)程，它具有ROM的非易失性，又具備類似RAM的功能，可以隨時(shí)改寫（可重復(fù)擦寫1萬(wàn)次以上）。目前，大多數(shù)E2PROM芯片內(nèi)部都備有升壓電路。因此，只需提供單電源供電，便可進(jìn)行讀、擦除/寫操作，這為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和在線調(diào)試提供了極大方便。9.flash存儲(chǔ)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)芯片提供大塊或整塊的擦除，而EEPROM則可以一次只擦除一個(gè)字節(jié)(Byte)。這就降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，它可以不要EEPROM單元里多余的晶體管，所以可以做到高集成度，大容量，另FLASH的浮柵工藝上也不，寫入同速度更快。10.用256K×8芯片實(shí)現(xiàn)256K×32的ROM解：需要4片256K×8的存儲(chǔ)器，進(jìn)行位擴(kuò)展。A0CE4A0A0CE1地址︰︰I/O256K×8線A17A7I/OD0︰數(shù)︰︰︰︰︰︰︰據(jù)線︰︰︰︰D3111.用1M×4芯片實(shí)現(xiàn)1M×16的SRAM解：需要4片1M×4的存儲(chǔ)器，進(jìn)行位擴(kuò)展。A0CE4A0A0CE1地︰I/O1M×4址︰線A19A7I/OD0︰數(shù)︰︰︰︰︰︰︰據(jù)︰線D1512用256K×4芯片實(shí)現(xiàn)1M×8的DRAM解：需8片1M×4的存儲(chǔ)器，進(jìn)行字位同時(shí)擴(kuò)展。A182:4譯碼器A19CEA02地A0CE1A0CE4A0CE6A0CE5A0CE8CECEA0A03256K×4A07I/O256K×4︰I/OI/OI/O256K×4256K×4址線A17︰A7I/OA7I/OA7I/OA7I/OD0︰數(shù)︰據(jù)︰線D713．用1M×8芯片實(shí)現(xiàn)4M×8的DRAM解：需4片1M×8的存儲(chǔ)器，進(jìn)行字?jǐn)U展。A20A212:4譯碼器A0CE1︰1M×8A021M×8A7I/OCECECEA0地址A031M×8A7I/OA04256K×8A7I/O︰A7I/O線A19D0︰數(shù)︰︰D7據(jù)線14．用64