数字逻辑电路与系统设计习题答案

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F2?A2A3?A2A3

F3?A3

7.11 假设GAL器件的结构控制字取值分别为:SYN?1,AC0?0,AC1(n)?0,

XOR(n)?0,请画出OLMC(n)的等效电路图。

题7.11 解:

当GAL器件的结构控制字取值分别为:SYN?1,AC0?0,AC1(n)?0,

XOR(n)?0时,画出OLMC工作在纯组合输出模式,低电平输出有效,其等效电路

如图题解7.11所示。

CKOE1来自与门阵列1≥1=1EN1I/O(n){1反馈00来自邻级输出(m)CK图 题解7.11

OE

7.13 请问CPLD的基本结构包括哪几部分?各部分的功能是什么? 题7.13 解:

CPLD产品种类和型号繁多,虽然它们的具体结构形式各不相同,但基本结构都由若干个可编程的逻辑模块、输入/输出模块和一些可编程的内部连线阵列组成。如Lattice公司生产的在系统可编程器件ispLSI1032,主要由全局布线区(GRP)、通用逻辑模块(GLB)、输入/输出单元(IOC)、输出布线区(ORP)和时钟分配网络(CDN)构成。

全局布线区GRP位于器件的中心,它将通用逻辑块GLB的输出信号或I/O单元的输入信号连接到GLB的输入端。通用逻辑块GLB位于全局布线区GRP的四周,每个GLB相当于一个GAL器件。输入/输出单元IOC位于器件的最外层,它可编程为输入、输出和双向输入/输出模式。输出布线区ORP是介于GLB和IOC之间的可编程互

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连阵列,以连接GLB输出到IOC。时钟分配网络CDN产生5个全局时钟信号,以分配给GLB和IOC使用。

7.15 若用XC4000系列的FPGA器件实现4线-16线译码器,请问最少需占用几个CLB? 题7.15 解:

最少需占用8个CLB。

第一个CLB可以完成任意两个独立4变量逻辑函数或任意一个5变量逻辑函数,

产生两个输出。而4线-16线译码器由4个输入变量产生16个输出变量,那么8个CLB的G、F组合逻辑函数发生器的输入端均共用译码器的4个输入变量,而每个CLB则分别完成译码器的16个输出变量中的2个输出。具体实现如图题解7.15。

图 题解7.15

第8章习题及解答

8.1 在图8.3(a)用5G555定时器接成的施密特触发电路中,试问:

(1)当VCC?12V时,而且没有外接控制电压时,VT+、VT-和?VT各为多少伏? (2)当VCC?10V时,控制电压VCO?6V时,VT+、VT-和?VT各为多少伏? 题8.1 解:⑴ VT?? ⑵ VT??VCO21VCC?8V , VT??VCC?4V, ?VT?VT??VT??4V; 331?6V , VT??VCO?3V ,?VT?VT??VT??3V。

28.3 图P8.3(a)为由5G555构成的单稳态触发电路,若已知输入信号Vi的波形如图P8.3

(b)所示,电路在t=0时刻处于稳态。

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(1)根据输入信号Vi的波形图定性画出VC和输出电压VO对应的波形。

(2)如在5G555定时器的5脚和1脚间并接一只10K的电阻,试说明输出波形会发生

怎样的变化?

VCC(15V)85kΩ5TH6TR2COVR1+-RD4C1∞R0.01μFVC1G1&QG31Vi5kΩC2OUT3VO15VViVR2+-∞VC2&QG2Ot5kΩVCCD71TD

图 P8.3

(a) (b) 题8.3 解:(1)对应的波形如图题解8.3(a)所示。

Vi15VOtVC10VOtVOtWOtWt图 题解8.3(a)

(2)如在5G555定时器的5脚和1脚间并接一只10K的电阻,则输出脉冲宽度tW1等

11于电容电压VC从0上升到VCC??15V=7.5V所需时间,因此输出脉冲宽度tW1要比图

22题解8.3(a)波形中tW窄。对应的波形如图题解8.3(b)所示。

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Vi15VOtVC7.5VOtVOtW1OtW1t图 题解8.3(b)

8.5 图P8.5(a)所示是用集成单稳态触发电路74121和D触发器构成的噪声消除电路,图

P8.5(b)为输入信号。设单稳态触发电路的输出脉冲宽度tW满足tn?tW?ts(其中tn为

噪声,ts为信号脉宽),试定性画出Q和VO的对应波形。

图 P8.5

题8.5 解:波形图如图题解8.5所示。

Vits0tntQtw0tVo0t

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