標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)是數(shù)字集成電路的積木,是復(fù)雜電路和系統(tǒng)的基礎(chǔ)。今天我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下其中的幾個(gè)常用門(mén)級(jí)電路。
先來(lái)看看二輸入與非門(mén)(NAND2)
分析電路,輸入IN1和IN2共有四種情況:
- IN1=0且IN2=0時(shí),n1和n2截止,p1和p2導(dǎo)通,OUT輸出1
- IN1=0且IN2=1時(shí),
- n1和n2只有一個(gè)導(dǎo)通(n1截止,n2導(dǎo)通),n1和n2為串聯(lián)方式,有一個(gè)截止則截止
- p1和p2有一個(gè)導(dǎo)通(p1導(dǎo)通,p2截止),n1和n2為并聯(lián)方式,有一個(gè)導(dǎo)通則導(dǎo)通
- 綜合上,OUT輸出1
- IN1=1且IN2=0時(shí),與“IN1=0且IN2=1”類似,OUT輸出1
- IN1=1且IN2=1時(shí),n1和n2導(dǎo)通,p1和p2截止,OUT輸出0
總結(jié)得到如下真值表:
我們列出OUT的布爾代數(shù)式子:
這個(gè)代數(shù)式子,看起來(lái)很長(zhǎng),我們用下面的圖形來(lái)表示集合的概念(之前提到:* 表示交集、+ 表示并集、非表示差集),所以上面的表達(dá)式就表示黃色+綠色+紅色的區(qū)域。唯獨(dú)不包括兩個(gè)圓的重疊部分(交集)。
所以上面的布爾代數(shù)式子等價(jià)于:
從這個(gè)式子,我們就理解了為什么上面的電路邏輯是與非門(mén)。
我們也可以在真值表里加上臨時(shí)的一列TEMP,TEMP與OUT相反。這樣我們也可以輕松看出IN1、IN2和TEMP的關(guān)系。
最后,我們用Verilog語(yǔ)言來(lái)描述:
module nand2
(
input wire IN1,
input wire IN2,
output wire OUT
);
assign OUT = !(IN1 && IN2);
endmodule
-
Verilog語(yǔ)言
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門(mén)級(jí)電路
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