Главная страница Комод Кухня Компьютерный стол Плетеная мебель Японский стиль Литература
Главная  Кремниевые микросхемы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Самые дешевые в изготовлении и, следовательно, наиболее доступные по цене при покупке элементы - это элементы И-НЕ и инверторы. Поэтому очень часто при построении сложных схем на базе микросхем используются микросхемы с элементами И-НЕ, с помощью которых и реализуются любые требуемые функции. Способ построения схем из одних и тех же элементов удобен еще и тем, что в ряде случаев при необходимости расширения функциональных возможностей схемы удается использовать не задействованные сразу (запасные) элементы некоторых микросхем.

Элемент И-НЕ с обычными входами можно использовать в качестве инвертора. Элемент И можно получить инвертированием выхода элемента И-НЕ. Элемент ИЛИ получается инвертированием входов элемента И-НЕ, а элемент ИЛИ-НЕ - инвертированием выхода полученного элемента ИЛИ.

Чтобы убедиться в том, что Вы действительно разобрались в рассматриваемых логических операциях, было бы неплохо проверить все эти и предыдущие логические соотношения путем построения соответствующих ключевых моделей КМОП-структур и последующего анализа их работоспособности.

Как можно проверить правильность логических операций?

Это можно сделать путем построения таблицы истинности, соответствующей работе исследуемой схемы. Проанализируем возможность выполнения операции ИЛИ схемой, составленной из одного элемента И-НЕ и двух инверторов, подключенных к его входам (рис. 4.7).

Когда на оба внешних входа схемы поступят нулевые сигналы, на ее выходе будет также нулевой сигнал, поскольку инверторы изменят внешние нулевые сигналы на U+, являющиеся входными сигналами элемента И-НЕ (рис. 4.7, в).

Если сигнал f/+ поступит на вход А или В (рис. 4.7, г-е) (на один из них или на оба одновременно), на соответствующих входах элемента И-НЕ будут нулевые сигналы (по крайней мере, на одном из входов в любом из рассматриваемых здесь случаев), что вызовет появление сигнала U+ на выходе схемы. Тогда таблица истин-




4r s]

Ф- 9}

Рис. 4.7. Реализация операции ИЛИ схемой из двух элементов НЕ и одного элемента И-НЕ:

а - схемное обозначение; б - переключатель, имитирующий работу элемента И-НЕ; в-е - инверторный переключатель с элементами НЕ на входах для четырех возможных комбинаций входных сигналов

ности ДЛЯ схемы на рис. 4.7, а будет иметь следующий вид:

А

в

Выход

Нетрудно заметить, что эта таблица совпадает с таблицей истинности для элемента ИЛИ.

Попытайтесь теперь сами проверить правильность работы других схем.

Функции переключателей в микропроцессорах выполняют транзисторы. Как же в действительности построены логические схемы?

Да, действительно, эти функции выполняют транзисторы. В микросхемах, построенных с применением МОП-технологии, это либо р-МОП-транзисторы, либо п-МОП-транзисторы, или и те и другие вместе: КМОП-структуры. Простые ключевые модели логических операций не-



трудно превратить в реальные КМОП-транзисторные элементы схем (напомним, что КМОП означает совместное использование в паре р-канального и п-канального МОП-транзисторов).

На рис. 4.8 приведены реальные схемы КМОП-структур трех элементов: НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, ключевые мо-дели которых были рассмотрены ранее.

Необходимо научиться различать особенности переключения двух транзисторов в таких схемах. Напомним, что их входы соединены между собой таким образом, что.

-!>


3>

Вход А


Вход А

Входе

Рис. 4.8. Реа.чыше схемы элементов:

а - схемное обозначение; б - ключевая модель; в - реальная схема КМОП-структ>ры



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

© 2007 EPM-IBF.RU
Копирование материалов разрешено в случае наличия письменного разрешения