门威廉希尔官方网站 详细解说与用途介绍

　　门威廉希尔官方网站 简介

　　用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元威廉希尔官方网站 称为门威廉希尔官方网站 。常用的门威廉希尔官方网站 在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。

　　集成威廉希尔官方网站 原理

　　目前实际应用的门威廉希尔官方网站 都是集成威廉希尔官方网站 。在集成威廉希尔官方网站 设计过程中，将复杂的逻辑函数转换为具体的数字威廉希尔官方网站 时，不管是手工设计还是EDA工具自动设计，通常要用到七种基本逻辑（与、或、非、与非、或非、同或、异或）的图形表示，在威廉希尔官方网站 术语中这些逻辑操作符号被称作门，对应的具体威廉希尔官方网站 就叫做门威廉希尔官方网站 ，包括某个基本逻辑或者多个基本逻辑组合的复杂逻辑。

　　比如实现取反功能的反相器，就叫做非门；实现“先与后反”功能的就是与非门，如下图所示。与非门由两个N管和两个P管组成：P管并联，一端接电源；N管串联，一端接地。根据CMOS结构互补的思想，每个N管都会和一个P管组成一对，它们的栅极连在一起，作为与非门的输入；输出则在“串-并”结构的中间。当输入端A、B中只要有一个为0时，下面接地的通路断开，而上面接电源的通路导通，就输出高电平1；而只有A、B同时为1时，才会使接地的两个串联NMOS管都导通，从而输出低电平0。而这正是与非门的逻辑：只有两个输入都为1时，输出为0；否则结果为1。

　　上述7种基本逻辑对应的门即为：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门。另外还有一个常用的基本门威廉希尔官方网站 叫传输门，可以模拟“开关”的动作，当然也是由MOS-FET组成的，利用了其栅电压控制MOS管导通的原理；当CP为1，A的数据可以传到B端，当CP为0时，其内部晶体管截止，可以把威廉希尔官方网站 中的通路临时关断。它们的逻辑符号如右图所示。

　　门威廉希尔官方网站 几乎可以组成数字威廉希尔官方网站 里面任何一种复杂的功能威廉希尔官方网站 ，包括类似于加法、乘法的运算威廉希尔官方网站 ，或者寄存器等具有存储功能的威廉希尔官方网站 ，以及各种自由的控制逻辑威廉希尔官方网站 ，都是由基本的门威廉希尔官方网站 组合而成的。

　　门威廉希尔官方网站 结构类型

　　门威廉希尔官方网站 输出端的威廉希尔官方网站 结构有三种型式：有源负载推拉式（或互补式）输出、集电极（或漏极）开路输出和三态输出。

　　推拉式输出的门威廉希尔官方网站 一般用于完成逻辑运算。集电极开路的门威廉希尔官方网站 （OC门）在实现一定逻辑功能的同时，还能实现电平变换或驱动较高电压、较大电流的负载：可以把两个门的输出端直接并联，实现逻辑与的功能（称“线与”联接）。三态输出门广泛应用于和系统总线的联接以及实现信号双向传输等方面。

　　逻辑门威廉希尔官方网站 原理图

　　N个输入端必须有n个NMOS管串（并）联、n个PMOS管并（串）联。当输入端的数目越多，则串联的管子也越多。

　　若串联的管子全部导通时，其总的导通电阻会增加，以致影响输出电平（与非门的低电平升高；或非门的高电平降低）CMOS逻辑门威廉希尔官方网站 的输入端不宜过多。并且在输入输出端增加缓冲威廉希尔官方网站 （CMOS反相器），规范威廉希尔官方网站 输入和输出逻辑电平。

　　布式二极管：可以通过较大的电流，使输入引脚上的静电荷得以释放，从而保护了MOS管的栅极绝缘层二极管的反向击穿电压约为30V，小于栅极SiO2层的击穿电压输入电压在正常范围（0≦vI≦VDD），保护威廉希尔官方网站 不起作用。

　　威廉希尔官方网站 在使用前，输入端使悬空的，只要外界有很小的静威廉希尔官方网站 ，都会在输入端积累电荷而将栅极击穿逻辑门威廉希尔官方网站 输出端也接入静电保护二极管，确保输出不超出正常的工作范围。

　　门威廉希尔官方网站 的用途

　　门威廉希尔官方网站 是一种具有多个输入端和一个输出端的开关威廉希尔官方网站 ，当输入信号之间满足某一特定关系时，门威廉希尔官方网站 才有信号输出，否则无信号输出，如图12-21所示。门威廉希尔官方网站 的控制信号的通过与通不过，这好像是在满足一定的条件时才会打开的门一样，故称门威廉希尔官方网站 。

　　最基本的门威廉希尔官方网站 有与门、或门和非门三种，利用各种门威廉希尔官方网站 进行一定的组合，可以实现对各种信号的逻辑控制。

　　门威廉希尔官方网站 的作用

　　凡是对脉冲通路上的脉冲起着开关作用的电子线路就叫做门威廉希尔官方网站 ，是基本的逻辑威廉希尔官方网站 。门威廉希尔官方网站 可以有一个或多个输入端，但只有一个输出端。门威廉希尔官方网站 的各输入端所加的脉冲信号只有满足一定的条件时，“门”才打开，即才有脉冲信号输出。从逻辑学上讲，输入端满足一定的条件是“原因”，有信号输出是“结果”，门威廉希尔官方网站 的作用是实现某种因果关系──逻辑关系。所以门威廉希尔官方网站 是一种逻辑威廉希尔官方网站 。基本的逻辑关系有三种：与逻辑、或逻辑、非逻辑。与此相对应，基本的门威廉希尔官方网站 有与门、或门、非门。