AND ---與門;OR --- 或門;INV --- 非門;NAND --- 與非門;NOR --- 或非門;XOR --- 異或門;XNOR ---同或門;MUX --- 數據選擇器;
1.使用一個inv和一個二選一mux實現 異或。
module xor_rill ( input a, input b, output z ); assign z = a?(~b):b; endmodule
2. 三態門(常用於inout端口)。
3. 用波形表示D觸發器的功能
4. 亞穩態
4.1 何為亞穩態
(1)在時鍾上升沿時,D在發生變化,如果D input輸出為1則;
(2)在時鍾上升沿時,D在發生變化,如果D input輸出為0則 ;
(3)在時鍾上升沿時,D在發生變化,在中間思考跳轉很久,但不知道Dinput跳到0還是1(此狀態出現概率非常低,但會出現)到下一個時鍾還沒有思考好是0還是1,沒有出現穩定狀態,這就是亞穩態 ;
4.2 危害 :會導致掛死,除了復位,完全不能工作。
4.3 什么時候會出現
(1)時序不滿足
(2)異步接口或跨時鍾域信號
4.4如何解決
(1)單比特信號
(2)多比特信號
(3)多比特,但數據流小,用fifo不划算,使用使能信號
5. 用邏輯門和CMOS電路實現 ab + cd
(1)首先給出CMOS構成的與非門電路
(2)用與非門實現邏輯ab+cd
這里化簡的時候用到了反演律~(a&b) = ~a | ~b;
6. 給了reg的setup,hold時間,求中間組合邏輯的delay范圍
假設時鍾周期為period,則:
Delay < period - setup – hold
7. 用 D 觸發器實現 2 倍分頻的邏輯電路
8.用D觸發器做個4進制的計數器
9.請畫出微機接口電路中,典型的輸入設備與微機接口邏輯示意圖 (數據接口、控制接口、鎖存器 /緩沖器)
10. 時鍾周期為 T,觸發器 D1 的建立時間最大為 T1max,最小為 T1min。組合邏 輯電路最大延遲為 T2max,最小為 T2min。問,觸發器 D2 的建立時間 T3 和保 持時間 T4 應滿足什么條件
11. 給出某個一般時序電路的圖,有 Tsetup、Tdelay、 Tck->q,還有 clock 的 delay, 寫出決定最大時鍾的因素,同時給出表達式
T+Tclkdealy>Tsetup+Tco+Tdelay ;
12. 畫出 CMOS 電路的晶體管級電路圖,實現 Y=A*B+C(D+E)
帶入非門和與非門:
13. 利用 4 選 1 數據選擇器實現 F(x,y,z)=xz+yz’
14. 用邏輯門畫出 D 觸發器
15. A、 B、C、 D、E 進行投票,多數服從少數,輸出是 F(也就是如果 A、B 、C、D 、E 中 1 的個數比 0 多,那么 F 輸出為 1 ,否則 F 為 0) ,用與非門實現,輸入 數目沒有限制
記 A 贊成時 A=1,反對時 A=0 ;B 贊成時 A=1,反對時 B=0 ;C、 D、E 亦 是如此。由於共 5 人投票且少數服從多數,因此只要有三人投贊成票即可,其他人的投票結果並不需要考慮。基於以上分析,下圖給出用與非門實現的電路:
16. 實現 N 位 Johnson Counter,N=5