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1、主要內(nèi)容第3章數(shù)字電路?邏輯信號(hào)與門(mén)電路DigitalCircuit?邏輯系列?CMOS邏輯?CMOS電路的電氣特性?CMOS穩(wěn)態(tài)電氣特性?CMOS動(dòng)態(tài)電氣特性?其他CMOS輸入和輸出結(jié)構(gòu)?CMOS邏輯系列南京大學(xué)計(jì)算機(jī)系?低電壓CMOS邏輯和接口2010春季?雙極邏輯2010/3/19第3章數(shù)字電路2邏輯歷史3.1邏輯信號(hào)與門(mén)電路?邏輯歷史：?數(shù)字邏輯digitallogic：將物理量實(shí)際值的無(wú)窮?公元前340，由Aristotle亞里士多德集映射為兩個(gè)子集，對(duì)應(yīng)于兩個(gè)數(shù)或邏輯值0創(chuàng)造和1，從而隱藏模擬量的物理特性。?1854年，GeorgeBoole認(rèn)識(shí)到使用布爾
2、代數(shù)可以符號(hào)化亞里士多德?物理量如何明確可靠地檢測(cè)出0、1狀態(tài)？邏輯?設(shè)定閾值范圍/未定義區(qū)。?1937年，ClaudeShannon(1916年4月30日－2001年2月26日)表明?使用高低來(lái)代表0和1，體現(xiàn)物理含義使用開(kāi)關(guān)電路能夠分析布爾代數(shù).?低：表示低電壓范圍，解釋為邏輯0；?1937:ASymbolicAnalysisofRelayand?高：表示高電壓范圍，解釋為邏輯1；SwitchingCircuits?1948:Themathematicaltheoryofcommunication2010/3/19第3章數(shù)字電路32010/3/19第3章數(shù)字電路4
3、正邏輯、負(fù)邏輯3.1邏輯信號(hào)與門(mén)電路?組合電路combinationalcircuit：輸出只依賴(lài)于當(dāng)?0和1與高和低可以前輸入，其運(yùn)算可以由真值表truetable完全描述隨意對(duì)應(yīng)。?0對(duì)應(yīng)低，1對(duì)應(yīng)高，?真值表列出輸入和對(duì)應(yīng)輸出的各種組合。稱(chēng)為正邏輯positivelogic?時(shí)序電路sequentialcircuit：輸出不僅依賴(lài)于但?0對(duì)應(yīng)高，1對(duì)應(yīng)低，其當(dāng)前輸入，還依賴(lài)于過(guò)去輸入的順序，其特性稱(chēng)為負(fù)邏輯negative可以有狀態(tài)表statetable來(lái)描述。logic?狀態(tài)表列出當(dāng)前狀態(tài)、輸入和輸出及下一狀態(tài)。閾值范圍2010/3/19第3章數(shù)字電路5201
4、0/3/19第3章數(shù)字電路61基本邏輯門(mén)電路基本邏輯門(mén)電路?門(mén)電路?與門(mén)AND?所謂的“門(mén)”，就是一種開(kāi)關(guān)電路，在一定條件下它允許?只有輸入邏輯值都為1時(shí)，輸出值才為1。信號(hào)通過(guò)，當(dāng)條件不滿(mǎn)足時(shí)，就阻擋信號(hào)的通過(guò)。Af(a,b)=abYabANDABYB?門(mén)電路的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間存在一定的邏輯關(guān)系。000LLL(c)?具有實(shí)現(xiàn)基本邏輯關(guān)系的門(mén)電路稱(chēng)為邏輯門(mén)電路。010LHL100HLLA&?門(mén)電路通常有一個(gè)或多個(gè)輸入端，只有一個(gè)輸出端。111HHHBY?能夠構(gòu)建任何組合數(shù)字邏輯電路，需要3種基本邏輯(a)(b)(d)函數(shù)。(a)ANDlogicfunction.
5、?與門(mén)AND：當(dāng)且僅當(dāng)所有輸入值為1時(shí)，輸出才為1。(b)ElectronicANDgate.?或門(mén)OR：只需有一個(gè)輸值入為1時(shí)，輸出就為1。(c)Standardsymbol.?非門(mén)NOT：產(chǎn)生一個(gè)與輸入值相反的輸出，亦稱(chēng)為反相器(d)IEEEblocksymbol.我國(guó)部標(biāo)中，沒(méi)有＆符號(hào)inverter。2010/3/19第3章數(shù)字電路82010/3/19第3章數(shù)字電路7反相圈inversionbubble：基本邏輯門(mén)電路基本邏輯門(mén)電路反相器輸出端的小圓圈，在門(mén)電路符號(hào)中，表示?或門(mén)OR?非門(mén)NOT：反相器“反相”特性。?只要輸入邏輯值任一為1時(shí)，輸出值就為1。?
6、輸出是輸入的相反狀態(tài)。AAYabfOR(a,b)=a+bABYBY(c)000LLL(c)afNOT(a)=aAY011LHH101HLHA??01LHA1YY10HL111HHHB(a)(b)電壓(d)(a)(b)(d)(a)ORlogicfunction.(a)NOTlogicfunction.A(b)ElectronicORgate.(b)ElectronicNOTgate.(c)Standardsymbol.(c)Standardsymbol.t電壓(d)IEEEblocksymbol.(d)IEEEblocksymbol.Y2010/3/19第3章數(shù)字電路9
7、2010/3/19第3章數(shù)字電路10t門(mén)電路門(mén)電路?與非門(mén)NAND?或非門(mén)NOR?當(dāng)且僅當(dāng)所有輸入為1時(shí)，輸出為0。?只需有一個(gè)輸值入為1時(shí)，輸出就為0。(a)NANDlogicfunction.(a)NORlogicfunction.(b)ElectronicNANDgate.(b)ElectronicNORgate.(c)Standardsymbol.(c)Standardsymbol.(d)IEEEblocksymbol.(d)IEEEblocksymbol.2010/3/19第3章數(shù)字電路112010/3/19第3章數(shù)字電路122定時(shí)圖tim
