数字部件
数字 部件
2023-09-11 14:20:45 时间
电路基础
电路基础
电路基础里面关键是要知道MOS管(由电压控制导通的这样一种器件是各种门电路的基础)分为pMOS和nMOS。pMOS和nMOS形成各种门点路的方法在后面有
- P型半导体:主要靠空穴导电
- N型半导体:主要靠自由电子导电
- PN结:p端负电荷。n端正电荷。
- 二极管:单向导通性
- 晶体三极管(NPN、PNP),三个电极分别为基极,集电极,发射级——具有电流分配和放大作用
- 场效应管(field-effect transistor,FET):用电场来控制固体材料导电能力的有源器件。
- 一种极性的载流子。单极型晶体管。半导体三极管是双极型晶体管。
- MOS管(metal。oxide,semiconductor):加电后能够导通
logic gate
- single input:NOT,buffer
two:and,or,xor,nand,nor,xnor
Vdd高GND低
- 经常使用与非和或非
pmos & nmos
- nmos
- pmos
- 画法
- 圆圈代表非,pmos正电导通。p端低电平吸正电
- pmos pass 0,nmos pass 1
- cmos(c代表互补)
从pnMOS到门,门的实现
cmos电路画法
not gate
nand gate
依据须要将pmos nmos串并联起来。pmos并联则仅仅要有1就通过。nmos串联则必须都是0才通过。
因此画的时候第一步识别特殊值。比方NOR3,仅仅有全0才是1
practice:从pMOS,nMOS到门
组合逻辑。从逻辑到门
组合逻辑
- 实现加法,按位来进行运算。输入为两个数同一位的01值,以及上一位的进位。产生的值为计算结果和给下一位的进位。针对每一种情况列出真值表就可以得到组合逻辑。
- 定义
- implicant蕴含式:product of literals
- minterm最小项/乘积项:product that include all variables
- maxterm最大项/和项:sum that include all variables
- SOP(sum of products)
- POS(product of sums)
- 化简组合逻辑DeMorgan’s Theorem
- bubble pushing
- 从逻辑到门
- 输入在原理图的左边或者顶部,输出在原理图的右边或者底部
- example
- priority circuit:
- multiplexer
- decoder
- priority circuit:
时序逻辑
state elements
- bistable circuit:双稳态电路
- store 1 bit of state in the state var(Q or !Q)
- no input to control the state
- SR Latch:SR(set/reset)锁存器
- 由于SR对称,所以上0下1也一样
- 因此SR能够控制Q的值,并能保存状态
- D Latch:D锁存器
- CLK控制是否将D的影响传过去,D控制能够传输的信号
- D Flip-flop:D触发器
- CLK控制什么时候状态能够传递。D控制能够传递过去的信号。仅仅有当CLK从0到1的时候。信号能够传递。
- D-latch & D-flip-flop状态改变
- D-latch仅当CLK为1时,状态可能改变
- D-flip-flop仅当CLK由0到1时,状态可能改变
FSM
实验一:七段数码管的译码显示实验
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