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2.2 主要内容提要
1. 逻辑门
基本逻辑门包括与门、或门、非门。常用逻辑门包括与非门、或非门、异或门、同或门。
2. CMOS晶体管
可以利用PMOS晶体管和NMOS晶体管各自的导通特性,互补使用两种晶体管来构建非门、与非门、或非门、与门、传输门等。CMOS晶体管的电气特性包括转换时间、传输延迟和动态功耗等。
3. 布尔代数
这部分主要包括布尔代数的公理系统、定理系统和定律,其中特别重要的是一致律、德·摩根定理和香农定理。
4. 逻辑关系描述
可以使用逻辑表达式、真值表、波形图来描述逻辑函数。逻辑函数通常采用与-或两级表达式和标准表达式。
5. 函数化简
代数法化简的基本思路:利用布尔代数的公理、定理和定律等,在保证逻辑等价的基础上,消去逻辑表达式中的变量、乘积项或乘积项中冗余的因子。
卡诺图化简的基本步骤:①根据逻辑函数的表达式列出真值表,罗列所有使函数取值为1的输入组合对应的最小项,构建卡诺图。②在卡诺图中找出所有质蕴涵项。③从质蕴涵项中找出所有的实质蕴涵项。④在剩余的质蕴涵项中寻找一个最小覆盖,该覆盖包含了那些没有被实质蕴涵项覆盖的最小项。⑤合并第3步得到的实质蕴涵项和第4步得到的最小覆盖,从而生成函数的最简逻辑表达式。
6. 函数变换
利用等效逻辑门等方式,对同一功能数字电路采用不同的逻辑门来实现,提升电路的性能和可读性等。例如,把“与-或”电路转换成“与非-与非”电路来提升电路的执行速度。