數字超大規模集成電路設計 (75)

7.3 傳輸管邏輯 7.3.1 傳輸管邏輯的工作原理 36 37 傳輸管邏輯原理 s Switch Network Out Out A B B B ?N個晶體管個晶體管 out=AB+BB=AB 通過允許輸入驅動源漏端來減少晶體管數目。通過允許輸入驅動源漏端來減少晶體管數目。 開關 網絡 ?要保證在任何時刻都有一個開關路徑導通！要保證在任何時刻都有一個開關路徑導通！ 閾值損失 NMOS傳輸高電平存在閾值損失； PMOS傳輸低電平存在閾值損失。 A B FA B F 39 傳輸管邏輯的電壓傳輸特性 NMOS 傳輸管AND門 B B A F = AB 0 不能再生，需要通過插不能再生，需要通過插 入入CMOS反相器來彌補反相器來彌補 低電平噪聲容限=VT 40 互補傳輸管邏輯（CPL） A B A B BBBB A B A B F=AB F=AB F=A+B F=A+B BB A A A A F=A?? F=A?? OR/NOR EXOR/NEXORAND/NAND F F 傳輸管網絡傳輸管網絡 反相傳輸管網絡反相傳輸管網絡 A A B B A A B B (a) (b) 互補 相或 每個網絡包括兩個導通 條件互補的支路并聯； 兩個網絡結構相同，不 同網絡中相同導通條件 的支路輸入信號互補。 所有邏輯都由相同的基 本拓撲結構單元實現。 F=AS+BS F=AS+BS CPL全加器 半加器半加器 全加器全加器 4 CPL靜態特性的特點 ? 簡單，比靜態簡單，比靜態CMOS 電路的晶體管數大大減少。電路的晶體管數大大減少。 ? 靜態邏輯靜態邏輯 ? 輸出節點（經前級驅動邏輯門）總是連至輸出節點（經前級驅動邏輯門）總是連至VDD或或GND。。 ? 信號再生能力差，一般需要在輸出端采用互補CMOS反相器做 驅動，對輸出信號進行整形 ? 噪聲容限等于NMOS管的閾值電壓，噪聲容限小 ? 存在閾值損失，信號輸出不是軌到軌的 ? 具有互補功能（互補的輸入－互補的輸出），需產生互補具有互補功能（互補的輸入－互補的輸出），需產生互補 信號的額外電路以及額外的布線開銷。但在需要正反輸出信號的額外電路以及額外的布線開銷。但在需要正反輸出 信號時比較有利。信號時比較有利。 ? 設計具有模塊化的特點設計具有模塊化的特點，易于構成邏輯和設計庫。，易于構成邏輯和設計庫。