逻辑表达式与门级电路

逻辑表达式是指表示一个表示逻辑运算关系的式子,是一个抽象的类似数学表达式,下面我们重点说明下其表达式与逻辑门之间的关系。

对于一些简单的逻辑关系应该都有了解,比如最基本的逻辑运算,与或非这些。下面我们先看看一个简单的与非逻辑:

该逻辑输入分别是A和B,输出为Y,我们分析下这个简单的逻辑关系,对于线宽为1的逻辑而言,输出只有两种情况,要么0要么1,我们再来看看这个逻辑表达式的门级电路:

 我们发现对于这个电路而言,其结构是对称的,为何要这么设计呢?其实就是上面说过的,输出要么0要么1,不能是不确定的状态,这样其电路必须考虑两种情况,线路就分为了上下两个部分,我们称之为上端网络和下端网络。

对于所有的门电路而言,一般都要有两个部分组成,并且其电路是非逻辑对称的,所谓非逻辑对称是指上端网络和下端网络是相反的连接方式,如图上所示,上端网络实现的是A‘|B’(为了打字方便,这里A'表示A的非逻辑),而下段网络实现的是(A&B)',显然其实现的逻辑其实是同一个逻辑。因此我们在设计电路的时候必须要考虑上端和下端,由于其结构是非逻辑堆成的,因此我们只需实现其一个网络的电路即可,另一端的逻辑电路可以直接反向对称得到。这里再次说明下:NMOS和PMOS必须要正确使用,对于NMOS而言,其只能应用在下端网络中,而PMOS管只能应用在上端网络中,这点请读者牢记,为何这样请读者自行百度,其内部结构决定了其使用方法。

下面我们来分析一个简单的逻辑电路,如下图所示:

 乍一看感觉管子有点多,刺眼,其实我们通过上面的思路就很快分析出这个电路的逻辑功能,沿着输出端为分界线,将上端网络和下端网络分开。我们将所有的下端网络的NMOS去掉,如下所示:

 注意:保留下来的都是PMOS管,其逻辑都是非逻辑。这样我们很快可以写出其逻辑表达式:

posted @ 2020-09-25 21:20  LSWen  阅读(973)  评论(0编辑  收藏  举报