計算機組成與設計(三)—— 門電路的基本原理


集體管

現在集成電路中常使用MOS集體管:Metal-Oxide-Semiconductor(金屬-氧化物-半導體)

晶體管有兩種類型:N型和P型,由NMOS和PMOS共同構成的互補型MOS集成電路(CMOS)

它們兩者的區別在於:NMOS是高電平有效,PMOS是低電平有效。

例如,對NMOS來說,當Gate連接高電平時這個晶體管導通,Source能傳到Drain;Gate連接低電平時不導通。

 

 

非門

非門可以由NMOS和PMOS組合設計出來,原理圖如下:

 

 原理:NMOS和PMOS互補,設A=0,對上面PMOS來說是導通的,VDD能傳遞到Y,Y = 1,與此同時,對下面NMOS來說是不導通的,地0不會傳遞到Y,綜合得Y=1。A=1同理。

 

與門

由於與非門得實現比與門簡單,所以實際上用非門+與非門——>與門,原理圖如下:

 

 原理:設A=B=1,與地相連得兩個晶體管是NMOS,所以導通,地0傳到Y使得Y=0,與此同時,與Vcc相連得晶體管都是PMOS,所以都不導通,所以1不會傳到Y,綜上,Y=0.剩下3種情況類似.

 

或門、異或門等其它得門電路都可以用CMOS構成,這里不細講了(話說數字邏輯書上都有)。

 

參考鏈接:https://www.coursera.org/learn/jisuanji-zucheng/lecture/vc1XB/302-men-dian-lu-de-ji-ben-yuan-li


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