Реализация основных операций алгебры логики

Известно, что набор трех логических функций НЕ, И, ИЛИ

(NOT, AND, OR) называют булевым базисом. Это означает, что любая система булевых функций может быть реализована на элементах данного базиса.

Рассмотрим реализацию данных элементов.Функция НЕ (NOT) – отрицание:

Электронный логический элемент, реализующий функцию НЕ в виде определенных уровней напряжений или токов называют инвертором.

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

3

Реализация инвертора на КМОП – элементах

F - тактовая частота (Mhz).

K - коэффициент определяющий задержку, вносимую единичной ёмкостной

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

4

Условное графическое обозначение:

1

КМОП – схемы – это схемы, реализованные по КМОП (металл-окисел- технологии. В таких структурах 2 каскада. Один их них реализуется униполярных транзисторах n –

другой – на транзисторах p – типа

nМОП – структуры реализуются униполярных транзисторах одного n – типа

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Функция Шеффера - ИНЕ (NAND) на КМОП -

элементах :

Топология КМОП-

y x1 2Иx2 -x1НЕx2 x1 x2 x1 x 2 x1 x2 x1 x2 x1 x 2 x2 (x1 x1 ) x1 (x2 x2 )

x1 x2 x1 x2

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Функция Шеффера - ИНЕ (NAND) на КМОП -

элементах:

Функция Шеффера –

ИНЕ (NAND) на nМОП - элементах:

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

спомощью электрических цепей (продолжение)

Функция И (AND) – конъюнкция:

Электронный логический элемент, реализующий функцию И, называют конъюнктором

1)Реализация конъюнктора на

2)Реализация конъюнктора на

КМОП – элементах:

Физика компьютеров 2011 Л.А.

Золоторевич

спомощью электрических цепей (продолжение)

Функция И (AND) – конъюнкция:

Реализация конъюнктора на nМОП – элементах : схему получить самостоятельно.

Условное графическое обозначение:

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

Функция ИЛИ-НЕ (NOR) – отрицание

дизъюнкции (элемент Вебба):

Реализация элемента Вебба на КМОП-элементах

Реализация элемента Вебба на nМОП – элементах:

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

11

Электронный логический элемент, реализующий функцию ИЛИ, называют дизъюнктором.

Реализация дизъюнктораФункцияна реле ИЛИ (OR) –

Реализация дизъюx1 нктораt1 на

КМОП – элементах:

t2

x2

1 y

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич

12

Реализация дизъюнктора на nМОП – элементах:

Физика компьютеров 2011 Л.А. Золоторевич