lógica CMOS Puertas XOR

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Actualmente estoy haciendo los problemas de práctica para CMOS VLSI Design 4th Edition. La pregunta 1.6 dice que se debe usar una combinación de puertas CMOS para generar las siguientes funciones (la solución adjunta a continuación tiene la función dada en las respuestas del libro):

$$ Y = A (Buffer) $$

$$Y={\overline{A}B+\overline{B}A}$$

Mipreguntaessobrelosresultados.

Paralaprimerafunción(búfer),¿paraquéusardosinversores?¿Porquénopuedosimplementedibujarunbúfer?¿Yporquéelsegundoinversornecesitaestarbajo?

Paralasegundafunción,lomismo,¿porquélasalidanecesitateneruninversoractivobajo?¿PorquésolopuedecontenerunacompuertaORenlasalidaenlugardeunaNORyuninversor?

Mimejorconjeturaesqueseusaparaproducirresultados"fuertes". Pero esa explicación no ayuda completamente con mi comprensión.

    
pregunta user367640

5 respuestas

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Si el único criterio es que se use una combinación de puertas, podría haber un número infinito de respuestas "correctas". Sin embargo,

  

¿Cuál es el punto de usar dos inversores? ¿Por qué no puedo simplemente dibujar un   buffer?

  1. Un solo búfer es solo una puerta, no una "combinación".

  2. En la práctica, un búfer CMOS está hecho de dos inversores, por lo que la respuesta es la combinación más simple de puertas "elementales".

  

¿Y por qué el segundo inversor necesita estar bajo?

La negación sería igualmente válida en la salida, pero tenerla en la entrada muestra que la señal está "baja activa" en este punto.

  

Para la segunda función, lo mismo, ¿por qué la salida debe tener   un inversor bajo activo? ¿Por qué puede contener una puerta OR en el   ¿Salida en lugar de un NOR y un inversor?

Lo mismo. Un CMOS O compuerta es ya una combinación de una compuerta NOR y un inversor.

    
respondido por el Bruce Abbott
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Para la primera pregunta , no puedes simplemente dibujar un búfer porque te preguntan cómo se implementa un búfer. Fundamentalmente, un búfer son dos inversores seguidos, como se muestra aquí.

¿Porquésuautordibujaelsegundoinversorconlaburbujaenlaentrada?Esunacuestióndepreferencia.Elautorprobablementepiensaqueayudaaevitarlasensacióndequelasalidaseinvierteconrespectoalaentradadelcircuito.Enotraspalabras,quieredejarenclaroquelasalidadelasegundaetapasiguealaentradadelaprimeraetapayquenoseinvierteenúltimainstancia.

Consulte: puerta de búfer de wiki

La segunda pregunta es similar. No puede simplemente usar un o una puerta porque no es una puerta fundamental; se construye a partir de una puerta ni con un seguidor inversor. Al igual que:

wiki o gate

    
respondido por el Blair Fonville
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\ $ Y = {\ overline {A} B + \ overline {B} A} \ $ is \ $ Y = xor (A, B) \ $ o simplemente \ $ Y = (A \ neq B) \ $ , siendo una implementación habitual (consulte aquí para esta implementación y alternativas):

    
respondido por el pasaba por aqui
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Las puertas básicas (AND, OR, NAND, NOR) tienen su equivalente de deMorgan.

Las puertas básicas son puertas de entrada positiva, lo que hace que los símbolos de deMorgan sean puertas de entrada negativa. Dos formas de ver el mismo dispositivo.

LapuertaNAND\$\overline{A\cdotB}\$conladeMorgan's\$X=\overlineA+\overlineB\$seconvierteenunapuertaORdeentradanegativa.

Alutilizarpuertasdeentradapositivaonegativa,unautorpuedeidentificarelestadoactivo,loqueayudaasolucionarproblemas.Sintenerquerevisarnadamás,unsolucionadordeproblemaspodríaidentificarunposibleproblema,solomirandoelsímboloutilizado.

Noesunaparticularidadútilentucaso,perofuecuandoteníasnivelesdepuertasendiseñodiscreto.Paralasseleccionesdechips,seidentificóclaramenteelestadoactivo(bajooalto).

Enelsiguienteejemplo,lacompuertaORsemuestracomoNegativo-NAND,yaquetantolaSeleccióndechipcomolaHabilitacióndesalidatienenqueserbajasparaactivarlosbúferesdesalida.Sisesuponíaqueeldispositivoestabaactivoynoseveíaun0enlaentrada,seencontróunproblema.

Elusodelalógicanegativahacequeunflip-flopSRNANDseamuchomásfácildeentender.Cualquierentrada0significaquelasalidacorrespondientees1.Inclusosevesimilaraunflip-flopSRNOR.

TambiénfuemásfrecuenteconloscircuitosTTL,yaqueTTLpodríarecibirmáscorriente(baja)quelafuente,loqueafectóelfanoutoelnúmerodedispositivosqueunasalidaTTLpodríacontrolar.

Nolovesmuyamenudoenestosdías,perosísonríocuandolohago.

Un 1 en A, producirá un 0. Un 0 en el Negativo-NO, producirá un 1, y viceversa.

$$ Y = \ overline {\ overline {A}} = A $$

Esto no es demasiado significativo, pero Y = A. Las inversiones se cancelan entre sí, por lo que son irrelevantes. El autor está resaltando esto.

    
respondido por el StainlessSteelRat
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¿Por qué no hacer las funciones usando puertas NAND? Hay un circuito de compuerta XOR limpio:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto elimina la confusión acerca de las entradas activas-bajas. También me gusta que sea una implementación de un solo paquete.

    
respondido por el henros

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