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        從4004到core i7——處理器的進(jìn)化史-CPU構(gòu)成零件-5

        作者: 時(shí)間:2014-02-19 來源:摘自《果殼小組》網(wǎng) 收藏

          這個(gè)單元有個(gè)神奇的性質(zhì):當(dāng)C=0時(shí),A和B是斷開的;當(dāng)C=1時(shí),A信號(hào)能夠不損失電平地傳播到B!

        本文引用地址:http://www.antipu.com.cn/article/221767.htm

          這種單元在特定的場(chǎng)景下特別有用。例如總線結(jié)構(gòu)中,各個(gè)輸出端口就通過一個(gè)這樣的接到總線上,C一般接片選(CS)信號(hào)。這樣就能夠不沖突地通信了!

          再比如這個(gè)2-1數(shù)據(jù)選擇器

          3.動(dòng)態(tài)邏輯(dynamic logic)

          對(duì),你沒有看錯(cuò),確實(shí)存在動(dòng)態(tài)邏輯。

          之前我講的都是靜態(tài)邏輯。回憶一下,這意味著每個(gè)信號(hào)都通過低阻回路上拉到VDD或者下拉到地。而在動(dòng)態(tài)邏輯中,信號(hào)還可以用存在電容上的電荷導(dǎo)致的電平來表示。我們還是看一張總結(jié)這種設(shè)計(jì)模式的圖:

          注意,上圖中已經(jīng)出現(xiàn)了時(shí)鐘(CLK)信號(hào)。一個(gè)組合邏輯電路中出現(xiàn)時(shí)鐘很詭異吧。CL并不是專門接的,利用的就是后一級(jí)的門級(jí)電容!

          這個(gè)電路的工作分成兩個(gè)階段:

          第一個(gè)階段,CLK=0,只有上面的導(dǎo)通。CL被強(qiáng)制沖到高電平。

          第二個(gè)階段,CLK=1,只有下面的和PDN導(dǎo)通。如果PDN中有同路,那么CL就被放電,否則就應(yīng)該停留在高電平。

          不停地重復(fù)著兩個(gè)階段,就可以使這個(gè)電路正常工作!

          我們還是來看看這個(gè)電路的利與弊吧。

          Pros:

          1.比例無關(guān)的邏輯!由于CLK導(dǎo)致的互補(bǔ)性,這個(gè)電路的輸出是比例無關(guān)的!

          2.無靜態(tài)功耗。很明顯,在理想情況下這個(gè)電路沒有靜態(tài)通路。

          3.快!!!這是動(dòng)態(tài)邏輯最主要的特點(diǎn),理由和偽邏輯一樣。沒有了PUN,輸入電容小,自然就快了。

          4.晶體管數(shù)少。理由同上。

          怎么樣,動(dòng)態(tài)邏輯很牛吧。不過它的限制也是很明顯的。

          Cons:

          1.易受不理想因素的影響。電容上的電荷常常要受漏電的影響。一個(gè)動(dòng)態(tài)邏輯門的輸入電容一半在fF(10^-15F)級(jí)別,這么小的電容即使是反偏PN結(jié)的漏電流也會(huì)對(duì)它造成重大影響。如果電容上的電容存不住,自然就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

          2.需要復(fù)雜的外電路配合。這主要是CLK信號(hào)的生成。



        關(guān)鍵詞: CMOS PMOS 傳輸門 NMOS CPU

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