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

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

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

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/221767.htm

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

            再比如這個2-1數(shù)據(jù)選擇器

            3.動態(tài)邏輯(dynamic logic)

            對,你沒有看錯,確實存在動態(tài)邏輯。

            之前我講的都是靜態(tài)邏輯。回憶一下,這意味著每個信號都通過低阻回路上拉到VDD或者下拉到地。而在動態(tài)邏輯中,信號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)計模式的圖:

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

            這個電路的工作分成兩個階段:

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

            第二個階段,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)著兩個階段,就可以使這個電路正常工作!

            我們還是來看看這個電路的利與弊吧。

            Pros:

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

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

            3.快!!!這是動態(tài)邏輯最主要的特點,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。一個動態(tài)邏輯門的輸入電容一半在fF(10^-15F)級別,這么小的電容即使是反偏PN結(jié)的漏電流也會對它造成重大影響。如果電容上的電容存不住,自然就會產(chǎn)生錯誤。

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



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

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