傳輸門(mén)邏輯電路

1、1第四章第四章 基本單元電路基本單元電路4.8 傳輸門(mén)邏輯電路傳輸門(mén)邏輯電路2傳輸門(mén)邏輯電路傳輸門(mén)邏輯電路n傳輸門(mén)組合邏輯傳輸門(mén)組合邏輯n傳輸門(mén)陣列傳輸門(mén)陣列n傳輸門(mén)邏輯形式（傳輸門(mén)邏輯形式（CPL和和DPL）3AYCC12AYCCB12兩個(gè)傳輸管串聯(lián)兩個(gè)傳輸管串聯(lián)Y=C1C2A+C1C2Z兩個(gè)傳輸管并聯(lián)兩個(gè)傳輸管并聯(lián) Y=C1A+C2B+C1C2X+C1+C2ZAYC一個(gè)一個(gè)MOS管可以看作一個(gè)可控管可以看作一個(gè)可控開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)(傳輸管傳輸管) ，Y=CA+CZ傳輸門(mén)的邏輯特點(diǎn)傳輸門(mén)的邏輯特點(diǎn)避免邏輯錯(cuò)誤：短路避免邏輯錯(cuò)誤：短路X （同時(shí)驅(qū)動(dòng)）和輸出高阻（同時(shí)驅(qū)動(dòng)）和輸出高阻Z （沒(méi)有驅(qū)動(dòng)）（沒(méi)

2、有驅(qū)動(dòng)） 4 線或（線或（wired-or）概念）概念傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)傳輸門(mén)結(jié)構(gòu) ABYVDD=A+BMMMMN1N2P2P1互補(bǔ)互補(bǔ)CMOS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)n傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)利用傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)利用線或線或?qū)崿F(xiàn)邏實(shí)現(xiàn)邏輯功能輯功能n連接輸出端的多條支路，有連接輸出端的多條支路，有且只有一條支路導(dǎo)通且只有一條支路導(dǎo)通n避免輸出端短路和高阻態(tài)避免輸出端短路和高阻態(tài)n只要不短路，多條支路可以只要不短路，多條支路可以同時(shí)導(dǎo)通同時(shí)導(dǎo)通AYCCB125 用傳輸門(mén)實(shí)現(xiàn)組合邏輯用傳輸門(mén)實(shí)現(xiàn)組合邏輯用傳輸門(mén)實(shí)現(xiàn)2輸入或門(mén)的電路 問(wèn)題：為什么M1不用CMOS傳輸門(mén)6 傳輸門(mén)組合邏輯傳輸門(mén)組合邏輯傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)傳輸門(mén)結(jié)構(gòu) ABYVDD=A+B

3、MMMMN1N2P2P1互補(bǔ)互補(bǔ)CMOS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)n傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)靈活，可以用較傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)靈活，可以用較少的器件實(shí)現(xiàn)邏輯功能少的器件實(shí)現(xiàn)邏輯功能n傳輸門(mén)級(jí)聯(lián)，速度平方退化傳輸門(mén)級(jí)聯(lián)，速度平方退化n實(shí)際的傳輸門(mén)電路一般需要實(shí)際的傳輸門(mén)電路一般需要輸出端加反相器輸出端加反相器n傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)與或邏輯與或邏輯一般不一般不如互補(bǔ)如互補(bǔ)CMOS結(jié)構(gòu)高效結(jié)構(gòu)高效7異或門(mén)n傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)靈活，可以用較傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)靈活，可以用較少的器件實(shí)現(xiàn)邏輯功能少的器件實(shí)現(xiàn)邏輯功能n傳輸門(mén)實(shí)現(xiàn)異或等復(fù)雜邏輯傳輸門(mén)實(shí)現(xiàn)異或等復(fù)雜邏輯門(mén)結(jié)構(gòu)效率較高門(mén)結(jié)構(gòu)效率較高nNMOS和和CMOS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)VDDABY8改進(jìn)的傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)異或電路改進(jìn)

4、的傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)異或電路VDDABY實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)AB（有高阻態(tài)）（有高阻態(tài)）實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)AB+AB（有閾值損失）（有閾值損失）VDDABY9多路選擇器多路選擇器10SDDSYVddD0D0D1D1SSSSYSD0D1Yn多路選擇器邏輯類似于異多路選擇器邏輯類似于異或邏輯，適合傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)或邏輯，適合傳輸門(mén)結(jié)構(gòu)n也可以利用傳輸門(mén)實(shí)現(xiàn)三也可以利用傳輸門(mén)實(shí)現(xiàn)三態(tài)門(mén)態(tài)門(mén)10傳輸門(mén)邏輯電路傳輸門(mén)邏輯電路n傳輸門(mén)組合邏輯傳輸門(mén)組合邏輯n傳輸門(mén)陣列傳輸門(mén)陣列n傳輸門(mén)邏輯形式（傳輸門(mén)邏輯形式（CPL和和DPL）11傳輸門(mén)陣列邏輯傳輸門(mén)陣列邏輯用用NMOS傳輸門(mén)陣列實(shí)現(xiàn)多功能發(fā)生器傳輸門(mén)陣列實(shí)現(xiàn)多功能發(fā)生器3210YK AB

5、K ABK ABK AB12多功能發(fā)生器的真值表多功能發(fā)生器的真值表3210YK ABK ABK ABK AB13用用CMOS傳輸門(mén)構(gòu)成多功能發(fā)生器傳輸門(mén)構(gòu)成多功能發(fā)生器傳輸門(mén)陣列的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)整，邏輯組合能力靈活多樣，傳輸門(mén)陣列的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)整，邏輯組合能力靈活多樣， 便于版圖自動(dòng)化設(shè)計(jì)。便于版圖自動(dòng)化設(shè)計(jì)。傳輸門(mén)陣列的缺點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力弱，單獨(dú)的傳輸門(mén)陣列的缺點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力弱，單獨(dú)的NMOS或或PMOS 傳輸門(mén)有閾值損失。傳輸門(mén)有閾值損失。14傳輸門(mén)邏輯電路傳輸門(mén)邏輯電路n傳輸門(mén)組合邏輯傳輸門(mén)組合邏輯n傳輸門(mén)陣列傳輸門(mén)陣列n傳輸門(mén)邏輯傳輸門(mén)邏輯15邏輯形式邏輯形式n可以實(shí)

6、現(xiàn)任意邏輯的一種器件排列方法可以實(shí)現(xiàn)任意邏輯的一種器件排列方法n互補(bǔ)互補(bǔ)CMOS邏輯邏輯n各種傳輸門(mén)邏輯各種傳輸門(mén)邏輯nDomino邏輯邏輯n不同的邏輯形式根據(jù)自身特點(diǎn)，適合特不同的邏輯形式根據(jù)自身特點(diǎn)，適合特定邏輯功能（互補(bǔ)定邏輯功能（互補(bǔ)CMOS適合與或邏輯，適合與或邏輯，傳輸門(mén)適合異或邏輯）傳輸門(mén)適合異或邏輯）16互補(bǔ)傳輸晶體管邏輯互補(bǔ)傳輸晶體管邏輯(CPL)Complementary Pass-transistor Logic優(yōu)點(diǎn)：非常簡(jiǎn)單規(guī)則的電路形式，具有很強(qiáng)的邏輯組合能力；優(yōu)點(diǎn)：非常簡(jiǎn)單規(guī)則的電路形式，具有很強(qiáng)的邏輯組合能力； 用互補(bǔ)的輸入信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生一對(duì)互補(bǔ)的輸出（雙軌邏輯）；

7、用互補(bǔ)的輸入信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生一對(duì)互補(bǔ)的輸出（雙軌邏輯）； 模塊式電路結(jié)構(gòu)，用基本模塊組合成復(fù)雜功能電路。模塊式電路結(jié)構(gòu)，用基本模塊組合成復(fù)雜功能電路。缺點(diǎn)：輸出有閾值損失，噪聲容限低，驅(qū)動(dòng)能力差。缺點(diǎn)：輸出有閾值損失，噪聲容限低，驅(qū)動(dòng)能力差。 可以在輸出增加可以在輸出增加CMOS反相器改善性能。反相器改善性能。17CPLn增加輸出反相器和電增加輸出反相器和電平恢復(fù)器件平恢復(fù)器件n提高驅(qū)動(dòng)能力，恢復(fù)提高驅(qū)動(dòng)能力，恢復(fù)閾值損失電平閾值損失電平18雙傳輸晶體管邏輯雙傳輸晶體管邏輯(DPL)BAAAABBBVDDYYAAAAAAAABBBBBBBBYYAND / NANDXOR / XNORABAAABBBYYCCCCAAAABBBBYYVDDOR / NORMultiplexerDouble Pass-transistor Logic優(yōu)點(diǎn)：保持了優(yōu)點(diǎn)：保持了CPL的優(yōu)點(diǎn)，的優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有閾值損矢，沒(méi)有閾值損矢，雙路傳輸，雙路傳輸，速度快。速度快。缺點(diǎn)：比缺點(diǎn)：比CPL用的管子多。用的管子多。19 幾種傳輸門(mén)電路的比較幾種傳輸門(mén)電路的比較20其他傳輸門(mén)邏輯形式其他傳輸門(mén)邏輯形式n文獻(xiàn)報(bào)道了很多種基文獻(xiàn)報(bào)道了很多種