非門(反相器)介紹
非門實現(xiàn)的是邏輯功能為 out = -in, 即將輸入信號做一個反向,故也稱為反相器。其門級示意圖如下:

Verilog描述如下(“//”后面的語句為注釋語句):
wire in; //wire 為線信號關(guān)鍵字
wire out;
assign out = ~in; //assign 為賦值語句,~表示反向;
相應的邏輯真值表如下:
相應的CMOS結(jié)構(gòu)如下:由一個PMOS和NMOS組成,PMOS做上拉,與VDD相連;NMOS做下拉,與GND相連。

簡單分析一下我們要實現(xiàn)的功能,無非就是當 in 為 0 (低電平)時,out輸出為1(高電平),即out跟電源VDD相連;當 in 為 1(高電平)時,out輸出為0(低電平),即out要跟GND(地)相連。故上面的非門CMOS電路的等效電路如下:當in 為0時開關(guān)k1閉合,k2打開,即out與VDD相連,輸出為1;當in 為1時開關(guān)k1打開,k2閉合,即out與GND相連,輸出為0。

故PMOS相當于一個開關(guān),如下當G端為低電平時,D端與S端才連通;

故NMOS相當于一個開關(guān),如下當G端為高電平時,D端與S端才連通;

拓展:現(xiàn)在常見的數(shù)字集成電路其底層的基本邏輯電路都是由CMOS結(jié)構(gòu)構(gòu)成。上拉邏輯部分由PMOS組成,下拉邏輯部分由NMOS組成。反相器就是一個最基本的CMOS邏輯電路,上拉部分只有一個PMOS,下拉部分只有一個NMOS。后面還會講到其它邏輯門電路,到時候大家對CMOS邏輯的了解就更深入了。
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原文標題:非門(反相器)介紹
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