電路是如何實現計算的?

時間 2021-06-09 13:07:38

1樓:ChouuW

簡單地說,電路只是實現了二進位制的 0+0=0 , 0+1=1 , 1+1=0(還有乙個進製)。

利用這個基礎就可以實現所有的運算。

2樓:Chant Zine

你的這乙個問題囊括了乙個微電子學生從大二到大四的起碼四門核心專業課:半導體物理,半導體器件原理,數字邏輯,積體電路設計。把這個問題解釋清楚基本上可以作為乙個微電子本科生是否合格的檢驗。

簡單說一下的話,就是70年前肖克利老先生發現基於半導體的性質,可以做出用施加電壓控制流過電流的器件,並且輸入電壓和輸出電流在電學上是隔離的,不會因為輸出電流在電阻上產生電壓,影響輸入電壓。後人小型化後的這種器件,做出了邏輯門(例如與門(只有兩個輸入都是高電平,輸出才是高電平)和或門(只要有乙個輸入是高電平,輸出就是高電平))。再後人基於此發明了CMOS平面工藝,可以用在矽上做出積體電路(密度高,邏輯門數量多),用簡單的與或門組合搭出各種各樣的邏輯,任何邏輯都可以用與或門實現!

舉例來說一位加法器可以這麼實現:

S = A xor B xor Ci

Co = (A and B) or (A and Ci) or (B and Ci)

S是這一位運算的結果(注意所有運算都是二進位制的,只有0或1(低電平或高電平))。

Ci是carry-in,是上一位的進製輸入。Co是carry-out,是這一位的進製輸出。

+111011

這個豎式的每一列就對應乙個一位加法器。當然這是最拿衣服的加法器實現方法。

時序電路(其實就是DFF啦)的與或門實現和積體電路工藝的內容按下不表,看看有沒有人來參加微電子專業本科生畢業考試,作出詳細的解答。

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