4.2 Αναπαράσταση δυαδικών τιμών στα ψηφιακά κυκλώματα

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "4.2 Αναπαράσταση δυαδικών τιμών στα ψηφιακά κυκλώματα"

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ 4.1 Εισαγωγή Για την υλοποίηση των λογικών πυλών χρησιμοποιήθηκαν αρχικά ηλεκτρονικές λυχνίες κενού και στη συνέχεια κρυσταλλοδίοδοι και διπολικά τρανζίστορ. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα περιείχαν αρχικά μικρό αριθμό λογικών πυλών. Τα πρώτα ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα ήταν διπολικής τεχνολογίας, δηλαδή η κατασκευή τους βασιζόταν σε κρυσταλλοδιόδους και διπολικά τρανζίστορ. Η κατασκευή των σύγχρονων ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων βασίζεται σε τρανζίστορ τεχνολογίας MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) τα οποία στο εξής θα αναφέρονται για συντομία ως MOS (Metal Oxide Semiconductor) τρανζίστορ. Με τη χρήση των MOS τρανζίστορ έγινε δυνατή η κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με μεγάλη πυκνότητα ολοκλήρωσης. Tα τρανζίστορ που χρησιμοποιήθηκαν αρχικά, ήταν τα p-channel MOS ή συμβολικά PMOS. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν τα n-channel MOS ή NMOS τρανζίστορ. Η τεχνολογία που τελικά επικράτησε ήταν η CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) στην οποία χρησιμοποιείται κατάλληλος συνδυασμός από PMOS και NMOS τρανζίστορ. Η τεχνολογία CMOS έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της παγκόσμιας βιομηχανίας κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. 4.2 Αναπαράσταση δυαδικών τιμών στα ψηφιακά κυκλώματα Μέχρι τώρα θεωρήσαμε ότι τα λογικά κυκλώματα επεξεργάζονται τα δυαδικά ψηφία, 0 και 1. Τα πραγματικά λογικά κυκλώματα επεξεργάζονται τιμές τάσεων. Όπως δείχνεται στο σχήμα 4.1, για κάθε τεχνολογία υλοποίησης υπάρχει μία περιοχή τιμών τάσεων V H που ερμηνεύεται σαν λογικό 1 και μία περιοχή τιμών τάσεων V L μη επικαλυπτόμενη με την προηγούμενη, που ερμηνεύεται σαν λογικό 0. Με V DD συμβολίζεται η τάση τροφοδοσίας των κυκλωμάτων. Τα ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα τεχνολογίας CMOS τροφοδοτούνται με τάση 5 Volt

2 114 Ψηφιακή Σχεδίαση ή 3.3 Volt, ενώ στο εσωτερικό των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων είναι συνήθεις οι τάσεις τροφοδοσίας 1.8 και 1.1 Volt. V DD Λογικό 1 V H 0.0 V Λογικό 0 V L 4.3 Τρανζίστορ MOS Σχήμα 4.1. Περιοχές τάσεων για τα λογικά 0, 1 Τα ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα τεχνολογίας CMOS κατασκευάζονται με τον κατάλληλο συνδυασμό NMOS και PMOS τρανζίστορ των οποίων η δομή και η λειτουργία περιγράφονται συνοπτικά στη συνέχεια. Τα τρανζίστορ αυτά κατασκευάζονται με βάση το κρυσταλλικό πυρίτιο (Silicon ή Si). Το πυρίτιο που είναι τετρασθενές στοιχείο σχηματίζει κρυσταλλικό πλέγμα με 4 δεσμούς μεταξύ των γειτονικών ατόμων. Στο σχήμα 4.2 δίδεται σχηματικά η δομή και το γραφικό σύμβολο των ΝMOS τρανζίστορ. Οι περιοχές τύπου n στο σχήμα 4.2 αποτελούνται από πυρίτιο στο οποίo έχουν συγκρυσταλλωθεί πεντασθενή άτομα. Αυτά τα άτομα έχουν ένα επί πλέον ηλεκτρόνιο σθένους από το πυρίτιο και έτσι ο ημιαγωγός τύπου n έχει πλεόνασμα ηλεκτρονίων. Το υπόστρωμα (substrate) είναι μία περιοχή τύπου p, δηλαδή έχουν συγκρυσταλλωθεί σε αυτή τρισθενή άτομα τα οποία έχουν ένα ηλεκτρόνιο σθένους λιγότερο από το πυρίτιο. Επομένως το υλικό τύπου p έχει πλεόνασμα ηλεκτρονικών οπών (ή οπών) που αντιστοιχούν σε ομοιοπολικούς δεσμούς που λείπουν. Το μονωτικό υλικό μεταξύ του υποστρώματος και της πύλης είναι ένα λεπτό στρώμα από διοξείδιο του πυριτίου (SiO 2 ). Η πύλη (gate ή G) κατασκευάζεται από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο (πολυσιλικόνη) το οποίο εί-

3 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 115 ναι αγώγιμο. Οι περιοχές τύπου n ονομάζονται πηγή (source ή S) και υποδοχής ή απαγωγός (drain ή D). Οι ακροδέκτες σύνδεσης με την πηγή και την υποδοχή είναι φτιαγμένοι από μέταλλο, που παλαιότερα ήταν αλουμίνιο (Al), ενώ στα μοντέρνα κυκλώματα είναι χαλκός (Cu). Όταν ο ακροδέκτης της πύλης του NMOS τρανζίστορ έχει την ίδια τάση με το υπόστρωμα δεν ρέει ρεύμα μεταξύ πηγής και υποδοχής. Όταν εφαρμοστεί στην πύλη θετικό δυναμικό σε σχέση με το υπόστρωμα τα ηλεκτρόνια έλκονται από αυτή. Όταν η τάση στην πύλη υπερβεί κάποιο όριο έλκονται αρκετά ηλεκτρόνια ώστε να σχηματισθεί ένα κανάλι τύπου n κάτω από το μονωτικό υλικό. Αυτό το κανάλι επιτρέπει τη διέλευση ρεύματος μεταξύ πηγής και υποδοχής. Πρέπει να σημειωθεί ότι δεν ρέει καθόλου ρεύμα μεταξύ της πύλης και των άλλων ακροδεκτών (υποστρώματος, πηγής και υποδοχής) λόγω της ύπαρξης του μονωτικού υλικού από διοξείδιο του πυριτίου κάτω από αυτή. G (Πύλη) D (υποδοχή) S(πηγή) Αγωγός Μονωτής D (υποδοχή) n n G (Πύλη) Υπόστρωμα p-υπόστρωμα S(πηγή) Σχήμα 4.2. Δομή και γραφικό σύμβολο του ΝMOS τρανζίστορ Στα λογικά κυκλώματα τεχνολογίας CMOS το υπόστρωμα των NMOS τρανζίστορ συνδέεται με τη γείωση (GND). Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται για τα NMOS τρανζίστορ τα απλοποιημένα γραφικά σύμβολα τριών ακροδεκτών που δίδονται στο σχήμα 4.3.

4 116 Ψηφιακή Σχεδίαση D D G G S Σχήμα 4.3. Απλουστευμένα γραφικά σύμβολα του ΝMOS τρανζίστορ Στο σχήμα 4.4 δίδεται σχηματικά η δομή και το γραφικό σύμβολο του PMOS τρανζίστορ. Η δομή του είναι παρόμοια με αυτή του NMOS τρανζίστορ, αλλά το υπόστρωμα κατασκευάζεται από υλικό τύπου n και οι περιοχές της πηγής και της υποδοχής από υλικό τύπου p. Στα PMOS τρανζίστορ εάν εφαρμόσουμε στην πύλη αρνητική τάση σε σχέση με το υπόστρωμα απωθούνται από αυτήν ηλεκτρόνια. Αυτό είναι ισοδύναμο με το να έλκονται οπές κάτω από το οξείδιο της πύλης. Όταν υπάρχουν αρκετές οπές σχηματίζεται ένα κανάλι τύπου p μεταξύ πηγής και απαγωγού. Αυτό το κανάλι επιτρέπει τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μεταξύ πηγής και υποδοχής. G (Πύλη) S D (υποδοχή) S(πηγή) Αγωγός Μονωτής D (υποδοχή) p p G (Πύλη) Υπόστρωμα n-υπόστρωμα S(πηγή) Σχήμα 4.4. Δομή και γραφικό σύμβολο του PMOS τρανζίστορ Το υπόστρωμα του PMOS τρανζίστορ στα κυκλώματα CMOS συνδέεται με την τάση τροφοδοσίας V DD. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται για το τρανζίστορ

5 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 117 PMOS τα απλοποιημένα γραφικά σύμβολα τριών ακροδεκτών που δίδονται στο σχήμα 4.5. S S G G D D Σχήμα 4.5. Απλουστευμένα γραφικά σύμβολα του PMOS τρανζίστορ Για να γίνει εύκολα κατανοητός ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούν τα λογικά κυκλώματα που κατασκευάζονται με την τεχνολογία CMOS, θεωρούμε ότι τα MOS τρανζίστορ συμπεριφέρονται σαν διακόπτες. Στο σχήμα 4.6α συνοψίζεται η λειτουργία του NMOS τρανζίστορ σαν διακόπτης. Όταν η τάση που εφαρμόζεται στον ακροδέκτη της πύλης είναι αρκετά υψηλή (V H ), τότε λέμε ότι το τρανζίστορ είναι ενεργοποιημένο (on), δηλαδή λειτουργεί σαν κλειστός διακόπτης που συνδέει τους ακροδέκτες της πηγής και του απαγωγού. Όταν η τάση που εφαρμόζεται στον ακροδέκτη της πύλης είναι χαμηλή (V L ) τότε λέμε ότι το τρανζίστορ είναι απενεργοποιημένο (off), δηλαδή λειτουργεί σαν ανοικτός διακόπτης και δεν υπάρχει σύνδεση μεταξύ της πηγής και της υποδοχής. Το PMOS τρανζίστορ του οποίου η λειτουργία συνοψίζεται στο σχήμα 4.6β λειτουργεί αντίθετα από το ΝMOS τρανζίστορ. Όταν η τάση που εφαρμόζεται στον ακροδέκτη της πύλης είναι υψηλή (V H ) τότε λέμε ότι το τρανζίστορ είναι απενεργοποιημένο (off), δηλαδή λειτουργεί σαν ανοικτός διακόπτης. Όταν η τάση που εφαρμόζεται στον ακροδέκτη της πύλης είναι χαμηλή (V L ) τότε λέμε ότι το τρανζίστορ είναι ενεργοποιημένο (on), δηλαδή λειτουργεί σαν κλειστός διακόπτης.

6 118 Ψηφιακή Σχεδίαση D G V G =V H V G =V L S (α) Τρανζίστορ NMOS V DD V DD V DD S G V G =V H V G =V L D (β) Τρανζίστορ PMOS Σχήμα 4.6. Λειτουργία των τρανζίστορ NMOS και PMOS σαν διακόπτες 4.4 Λογικές πύλες τεχνολογίας CMOS Αντιστροφέας CMOS Το πιο απλό κύκλωμα που μπορεί να κατασκευασθεί με την τεχνολογία CMOS είναι o αντιστροφέας (πύλη NOT) που δομείται με ένα τρανζίστορ NMOS και ένα τρανζίστορ PMOS τα οποία συνδέονται όπως δείχνεται στο σχήμα 4.7. Για να γίνει πιο εύκολα κατανοητή η λειτουργία του κυκλώματος του αντιστροφέα υποθέτουμε ότι η τάση τροφοδοσίας του είναι V DD =5V και στην είσοδό του ε- φαρμόζονται δύο τιμές τάσης, 0 V (LOW ή L) και 5 V (HIGH ή Η). Όταν η τάση εισόδου είναι V IN = 0 V τότε το τρανζίστορ Q 1 είναι απενεργοποιημένο (off), ενώ το τρανζίστορ Q 2 είναι ενεργοποιημένο (on). Αυτό σημαίνει ότι η έξοδος συνδέεται στην τροφοδοσία V DD και αποσυνδέεται από τη γείωση (GND), δηλαδή η τάση στην έξοδό του είναι V DD, ή V OUT =5 V. Αντίστοιχα εάν η τάση εισόδου είναι V IN = 5 V, τότε το τρανζίστορ Q 1 είναι on, ενώ το τρανζίστορ Q 2 είναι off. Αυτό σημαίνει ότι η έξοδος συνδέεται στη γείωση και αποσυνδέεται από την τροφοδοσία, δηλαδή η τάση εξόδου είναι V OUT = 0 V.

7 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 119 Σχήμα 4.7. Αντιστροφέας CMOS Στο σχήμα 4.8 συνοψίζεται η λειτουργία του αντιστροφέα τεχνολογίας CMOS για V IN =L και V IN =H, όταν θεωρήσουμε ότι τα MOS τρανζίστορ συμπεριφέρονται σαν διακόπτες. Σχήμα 4.8. Περιγραφή της λειτουργίας του αντιστροφέα CMOS

8 120 Ψηφιακή Σχεδίαση Πύλες NAND και NOR Οι λογικές πύλες NAND και NOR μπορούν να κατασκευασθούν πρωτογενώς με την τεχνολογία CMOS. Στο σχήμα 4.9 δίδεται η σχεδίαση μιας λογικής πύλης NAND δύο εισόδων. Η έξοδος του κυκλώματος συνδέεται με τη γείωση με δύο NMOS τρανζίστορ συνδεδεμένα σε σειρά και με την τροφοδοσία με δύο PMOS τρανζίστορ συνδεδεμένα παράλληλα. Εάν μία τουλάχιστον είσοδος A ή B έχει την τιμή 0 V, η έξοδος Υ συνδέεται στην τροφοδοσία V DD μέσω των PMOS τρανζίστορ που άγουν (on). Αντίθετα, η έξοδος αποσυνδέεται από τη γείωση μέσω των NMOS τρανζίστορ που δεν ά- γουν (off). Επομένως η τάση εξόδου έχει την τιμή V DD που αντιστοιχεί στο λογικό 1. Εάν και οι δύο είσοδοι έχουν την τιμή 5 V η έξοδος συνδέεται στη γείωση μέσω των ΝMOS τρανζίστορ που άγουν, ενώ αποσυνδέεται από την τροφοδοσία μέσω των PMOS τρανζίστορ που δεν άγουν. Επομένως η έξοδος έχει την τιμή 0 V που αντιστοιχεί στο λογικό 0. Στο σχήμα 4.9 δίδονται επίσης και οι καταστάσεις των τρανζίστορ για όλους τους συνδυασμούς των εισόδων. Σχήμα 4.9. Πύλη NAND δύο εισόδων τεχνολογίας CMOS Στο σχήμα 4.10 δίδεται μία λογική πύλη NOR δύο εισόδων τεχνολογίας CMOS. Εάν μία τουλάχιστον είσοδος έχει την τιμή 5 V η έξοδος Υ συνδέεται στη γείωση μέσω των ΝMOS τρανζίστορ που άγουν (on). Αντίθετα αποσυνδέεται η έξο-

9 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 121 δος από την τροφοδοσία μέσω των PMOS τρανζίστορ που δεν άγουν (off). Εάν και οι δύο είσοδοι έχουν την τιμή 0 V η έξοδος συνδέεται στην τροφοδοσία μέσω των PMOS τρανζίστορ που άγουν, ενώ αποσυνδέεται από τη γείωση μέσω των ΝMOS τρανζίστορ που δεν άγουν. Fan-in Σχήμα Πύλη NOR δύο εισόδων τεχνολογίας CMOS Fan-in ονομάζεται ο μέγιστος αριθμός εισόδων που μπορούν να έχουν οι λογικές πύλες. Στην τεχνολογία CMOS μπορούμε να κατασκευάσουμε πρωτογενώς λογικές πύλες NAND και NOR με περισσότερες από δύο εισόδους επεκτείνοντας τις σχεδιάσεις των πυλών με δύο εισόδους. Στο σχήμα 4.11 δίδεται η σχεδίαση μιας πύλης NAND τριών εισόδων ενώ στο σχήμα 4.12 μία πύλη NOR τριών εισόδων. Στην πράξη δεν μπορούμε να κατασκευάσουμε πύλες NAND και NOR τεχνολογίας CMOS με μεγάλο αριθμό εισόδων. Ο αριθμός των εισόδων περιορίζεται σε 6 για τις πύλες NAND και σε 4 για τις πύλες NOR.

10 122 Ψηφιακή Σχεδίαση Σχήμα Πύλη NAND τριών εισόδων Σχήμα Πύλη NOR τριών εισόδων

11 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης Μη αντιστρέφουσες πύλες Οι λογικές πύλες που κατασκευάζονται πρωτογενώς με την τεχνολογία CMOS είναι ο αντιστροφέας και οι πύλες NAND και NOR. Οι λογικές πύλες AND κατασκευάζονται συνδέοντας έναν αντιστροφέα στην έξοδο μιας πύλης NAND με τον ίδιο αριθμό εισόδων. Στο σχήμα 4.13 δίδεται η σχεδίαση μιας πύλης AND δύο εισόδων. Αντίστοιχα οι λογικές πύλες OR κατασκευάζονται συνδέοντας έναν αντιστροφέα στην έξοδο μιας λογικής πύλης NOR. Στο σχήμα 4.14 δείχνεται η σχεδίαση μιας πύλης OR δύο εισόδων. Πρακτικά χρήσιμος είναι και ο μη αντιστρέφων απομονωτής που κατασκευάζεται συνδέοντας δύο αντιστροφείς όπως στο σχήμα V DD = +5V A Z B Λογικό Σύμβολο Κύκλωμα A B Z Σχήμα Πύλη AND δύο εισόδων τεχνολογίας CMOS

12 124 Ψηφιακή Σχεδίαση Σχήμα Πύλη OR δύο εισόδων τεχνολογίας CMOS V DD V IN V OUT IN OUT Κύκλωμα Λογικό Σύμβολο Σχήμα Μη αντιστρέφων απομονωτής

13 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης Σύνθετες Λογικές Πύλες τεχνολογίας CMOS Είναι γνωστό ότι οποιοδήποτε συνδυαστικό σύστημα μπορεί να υλοποιηθεί με απλές λογικές πύλες. Στην τεχνολογία CMOS η χρήση δομών από τρανζίστορ που υλοποιούν πιο σύνθετες λογικές παραστάσεις έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση του συνολικού αριθμού των τρανζίστορ και την αύξηση της ταχύτητος των λογικών κυκλωμάτων. Οι δομές αυτές ονομάζονται σύνθετες πύλες (complex gates). Δύο τυπικά παραδείγματα είναι οι δομές AND-NOR (που ονομάζονται και AND-OR-INVERT) και OR-NAND (που ονομάζονται και AND-OR- INVERT). Αυτές οι δομές δείχνονται στα σχήματα 4.16 και 4.17 αντίστοιχα. Η ταχύτητα λειτουργίας και τα άλλα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των σύνθετων λογικών πυλών τεχνολογίας CMOS είναι συγκρίσιμα με αυτά των απλών λογικών πυλών NAND και NOR. V DD A B C Y A B C D Y D Ισοδύναμο λογικό κύκλωμα Kύκλωμα Σχήμα CMOS υλοποίηση της λογικής συνάρτησης Y A B C D.

14 126 Ψηφιακή Σχεδίαση Σχήμα Υλοποίηση CMOS της λογικής συνάρτησης Y ( A B) ( C D) Πύλες μετάδοσης, πύλες XOR και πολυπλέκτες δύο εισόδων Στο σχήμα 4.18 δείχνεται ένας διακόπτης κατασκευασμένος από τρανζίστορ NMOS και PMOS συνδεδεμένα παράλληλα, ο οποίος είναι γνωστός σαν πύλη μετάδοσης (transmission gate). Παρατηρούμε ότι τα σήματα ελέγχου των τρανζίστορ είναι συμπληρωματικά. Όταν η είσοδος C=0 ( C 1) τότε ο διακόπτης είναι κλειστός, ενώ όταν C=1 ( C 0 ) ο διακόπτης είναι ανοικτός. Το ζεύγος των συμπληρωματικών τρανζίστορ χρησιμοποιούνται ώστε οι δύο λογικές τιμές να μπορούν να μεταφέρονται από την είσοδο στην έξοδο χωρίς υποβάθμιση των αντίστοιχων σημάτων. Το NMOS τρανζίστορ μεταφέρει χωρίς υποβάθμιση το σήμα του λογικού 0, ενώ το PMOS τρανζίστορ μεταφέρει χωρίς υποβάθμιση το σήμα του λογικού 1. Όταν ο διακόπτης είναι ανοικτός η έξοδος του διακόπτη αποσυνδέεται από την είσοδο. Η κατάσταση αυτή θα συμβολίζεται με Ζ και στο εξής θα ονομάζεται κατάσταση υψηλής αντίστασης ή υψηλής εμπέδησης (high

15 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 127 impedance state). Η πύλη μετάδοσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί εσωτερικά σε σύνθετες πύλες, αλλά όχι σαν πύλη εξόδου. C Σχήμα Πύλη μετάδοσης Στο σχήμα 4.19 δίδεται η σχεδίαση με πύλες μετάδοσης ενός 2 1 πολυπλέκτη μαζί με το λογικό του σύμβολο. Σχήμα Υλοποίηση με πύλες μετάδοσης του 2 1 πολυπλέκτη Η λειτουργία του κυκλώματος του σχήματος 4.19 περιγράφεται στον πίνακα που δίδεται στη συνέχεια.

16 128 Ψηφιακή Σχεδίαση Στο σχήμα 4.20 δίδεται η σχεδίαση με πύλες μετάδοσης μιας πύλης XOR δύο εισόδων. Το κύκλωμα αυτό έχει λιγότερα τρανζίστορ από αντίστοιχες σχεδιάσεις που δεν βασίζονται σε πύλες μετάδοσης. Σχήμα Υλοποίηση με πύλες μετάδοσης της πύλης XOR Η λειτουργία του κυκλώματος του σχήματος 4.20 περιγράφεται στον πίνακα που δίδεται στη συνέχεια. y 4.5 Επίπεδα λογικών σημάτων και περιθώρια θορύβου Στα λογικά κυκλώματα τεχνολογίας CMOS που περιγράψαμε προηγουμένως, χρησιμοποιήθηκαν σαν LOW και HIGH δύο διακριτές τιμές τάσης οι 0 V και 5V. Λόγω του ότι υπάρχουν αποκλίσεις στα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των πυλών, στην πράξη τα HIGH και LOW ορίζονται σαν περιοχές τάσεων που είναι

17 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 129 διαφορετικές για τις εισόδους και τις εξόδους των λογικών πυλών. Έστω V OH, V OL οι περιοχές τάσεων που χαρακτηρίζονται σαν HIGH και LOW στις εξόδουs των λογικών πυλών και V IH, V IL οι περιοχές τάσεων που χαρακτηρίζονται σαν HIGH και LOW στις εισόδους τους. Στο σχήμα 4.21 δίδονται σχηματικά οι τιμές αυτών των τάσεων. Για να υπάρχει ανοχή στο θόρυβο είναι ουσιώδες οι περιοχές τάσεων που αντιστοιχούν στα HIGH και LOW, να διαφέρουν στις εισόδους και τις εξόδους όπως δείχνεται στο σχήμα Noise V OH Margins V DD V OHmin V IH V IHmin V ILmax V OLmax V IL 0 V OL Σχήμα Περιοχές τάσεων HIGH και LOW και περιθώρια θορύβου Στη συνέχεια ορίζονται τα διάφορα επίπεδα τάσεων του σχήματος V OHmin : To ελάχιστο δυναμικό εξόδου στην κατάσταση HIGH. V OLmax : To μέγιστο δυναμικό εξόδου στην κατάσταση LOW. V ΙHmin : To ελάχιστο δυναμικό εισόδου που αναγνωρίζεται σαν HIGH. V ILmax : To μέγιστο δυναμικό εισόδου που αναγνωρίζεται σαν LOW. Θόρυβος (noise) είναι μη επιθυμητές αλλαγές στις τιμές των σημάτων που οφείλονται στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, σε παροδικές μεταβολές της τροφοδοσίας, κλπ. Η διαφορά V OHmin -V ΙHmin ονομάζεται περιθώριο θορύβου στην υψηλή τάση, ενώ η διαφορά V ILmax -V OLmax περιθώριο θορύβου στην χαμηλή τάση. Περιθώριο θορύβου (noise margin) είναι η τιμή του θορύβου που μπορεί να μεταβάλει μία ακραία (μέγιστη ή ελάχιστη) τιμή τάσεως εξόδου σε μη έγκυρη τιμή τάσεως εισόδου.

18 130 Ψηφιακή Σχεδίαση 4.6 Δυναμική λειτουργία των λογικών πυλών Χρόνοι μετάπτωσης Μία άλλη υπόθεση που κάναμε προηγουμένως είναι ότι τα σήματα αλλάζουν λογικό επίπεδο ακαριαία. Στην πράξη όμως οι αλλαγές επιπέδου των σημάτων δεν γίνονται ακαριαία αλλά διαρκούν κάποιο χρονικό διάστημα. Ο χρόνος που χρειάζεται για να αλλάξει η τάση του σήματος στην έξοδο μιας πύλης από χαμηλό σε υψηλό ονομάζεται χρόνος ανόδου (rice time) και συμβολίζεται με t r, ενώ ο χρόνος που απαιτείται για να αλλάξει από υψηλό σε χαμηλό ονομάζεται χρόνος καθόδου (fall time) και συμβολίζεται με t f. Οι χρόνοι αυτοί για τα σήματα εξόδου των λογικών πυλών τεχνολογίας CMOS δίδονται στο σχήμα Όπως προαναφέραμε V OH, V OL είναι αντίστοιχα οι περιοχές τάσεων που χαρακτηρίζεται σαν HIGH και LOW στις εξόδουs των λογικών πυλών Σχήμα Χρόνος ανόδου και χρόνος καθόδου Καθυστέρηση διάδοσης Όταν γίνεται μία αλλαγή στην είσοδο μιας λογικής πύλης, αυτή δεν επηρεάζει την τιμή της εξόδου ακαριαία, αλλά μεσολαβεί κάποιο χρονικό διάστημα. Καθυστέρηση διάδοσης (propagation delay) είναι ο χρόνος που μεσολαβεί ώστε μία μεταβολή στο λογικό επίπεδο μιας εισόδου μιας πύλης να προκαλέσει μία αλλαγή στο λογικό επίπεδο της εξόδου της. Η καθυστέρηση διάδοσης, όπως δείχνεται στο σχήμα 4.23, είναι δυνατόν να διαφέρει ανάλογα με τη φορά της μεταβολής της εξόδου.

19 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 131 V IN 50% 50% V OUT 50% 50% t phl t plh Σχήμα Καθυστέρηση διάδοσης Στο σχήμα 4.23, με t phl συμβολίζεται η καθυστέρηση διάδοσης κατά τη μετάβαση από Η σε L, ενώ με t plh συμβολίζεται η καθυστέρηση διάδοσης κατά τη μετάβαση από L σε H. Όταν δεν χρειάζεται να γίνεται διάκριση μεταξύ των δύο αυτών χρόνων, η καθυστέρηση διάδοσης t pd ορίζεται όπως στη συνέχεια t pd = max(t phl, t plh ) Fanout Τα συνδυαστικά κυκλώματα υλοποιούνται με δικτυώματα από πύλες στα οποία η έξοδος μιας πύλης συνδέεται στις εισόδους άλλων πυλών. Η σύνδεση αυτή επηρεάζει την τάση στην έξοδο της πύλης και τα χαρακτηριστικά χρονισμού της. Fanout (ικανότητα οδήγησης) είναι ο μέγιστος αριθμός εισόδων άλλων πυλών που μπορούν να συνδεθούν στην έξοδο μιας πύλης, ώστε η πύλη να λειτουργεί εντός των δεδομένων προδιαγραφών Κατανάλωση ισχύος Τα ψηφιακά κυκλώματα καταναλώνουν ηλεκτρική ισχύ όταν περνούν φορτία (ρεύματα) μέσα από αντιστάσεις που περιέχονται σε αυτά. Η κατανάλωση ισχύος προκαλεί τη θέρμανση των κυκλωμάτων. Υπάρχουν δύο κύρια είδη κατανάλωσης ισχύος στα ψηφιακά κυκλώματα τεχνολογίας CMOS, η στατική και η δυναμική. Η στατική κατανάλωση οφείλεται στο γεγονός ότι, όταν τα τρανζίστορ είναι κλειστά δεν είναι τέλειοι μονωτές. Υπάρχουν σχετικά μικρά ρεύματα διαρροής (leakage currents) μεταξύ των ακροδεκτών τροφοδοσίας και των α- κροδεκτών της γείωσης. Αυτά τα ρεύματα προκαλούν στατική κατανάλωση ι- σχύος. Άλλη πηγή κατανάλωσης ισχύος είναι η φόρτιση και η εκφόρτιση εσωτε-

20 132 Ψηφιακή Σχεδίαση ρικών χωρητικοτήτων όταν οι έξοδοι των πυλών αλλάζουν λογικό επίπεδο. Αυτές οι μετακινήσεις φορτίου (ρεύματα) προκαλούν δυναμική κατανάλωση ισχύος. 4.7 Τυπικά ολοκληρωμένα κυκλώματα λογικών πυλών Μία προσέγγιση που χρησιμοποιήθηκε αρχικά στην κατασκευή λογικών κυκλωμάτων ήταν να συνδέονται κατάλληλα ολοκληρωμένα κυκλώματα, κάθε ένα από τα οποία περιείχε μικρό αριθμό λογικών πυλών ή φλιπ-φλοπ. Μια σειρά ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που χρησιμοποιήθηκε για τον σκοπό αυτό κατά το παρελθόν, ήταν η σειρά 74ΧΧ. Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα αυτής της σειράς, το 7400, δίδεται στο σχήμα 4.24α. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι σε συσκευασία με τους ακροδέκτες σε διπλή σειρά (dual in line package, DIP). Στο σχήμα 4.24β φαίνεται η δομή του ολοκληρωμένου κυκλώματος που αποτελείται από 4 πύλες NAND δύο εισόδων. Στον ακροδέκτη με αριθμό 14 εφαρμόζεται η τάση τροφοδοσίας (V CC ), ενώ στον ακροδέκτη 7 η γείωση (GND). Σχήμα Ολοκληρωμένο κύκλωμα 7400 με 4 πύλες NAND δύο εισόδων Στο σχήμα 4.25 δίδεται η δομή ορισμένων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων της σειράς 74ΧΧ. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα της σειράς αυτής αρχικά κατασκευάσθηκαν με τρανζίστορ διπολικής τεχνολογίας. Στη συνέχεια κατασκευάσθηκαν με την τεχνολογία CMOS.

21 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 133 Σχήμα Ολοκληρωμένα κυκλώματα της σειράς 74XX Στο σχήμα 4.26 γίνεται υλοποίηση της λογικής συνάρτησης X ABC ABC ABC ABC με χρήση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων της σειράς 74ΧΧ. (Υ '=Y ).

22 134 Ψηφιακή Σχεδίαση Σχήμα Υλοποίηση της λογικής παράστασης X ABC ABC ABC ABC Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα της σειράς 74ΧΧ περιείχαν αρχικά μόνο λίγες λογικές πύλες. Η τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε για την δημιουργία τέτοιων κυκλωμάτων ονομάζεται ολοκλήρωση μικρής κλίμακας (Small Scale Integration ή SSI). Στη συνέχεια κατασκευάσθηκαν ολοκληρωμένα κυκλώματα που περιείχαν μεγαλύτερο αριθμό πυλών ή πιο σύνθετα λογικά κυκλώματα που ονομάσθηκαν μεσαίας κλίμακας ολοκλήρωσης (Medium Scale Integration, ή MSI). Με την πάροδο του χρόνου κατασκευάσθηκαν ολοκληρωμένα κυκλώματα που περιείχαν μεγάλο αριθμό τρανζίστορ και χαρακτηρίσθηκαν σαν μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (Large Scale Integration ή LSI). Τα σημερινά ολοκληρωμένα κυκλώματα κατασκευάζονται με την τεχνολογία πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (Very Large Scale Integration ή VLSI) και περιέχουν εκατομμύρια τρανζίστορ.

23 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης 135 Ασκήσεις 4.1 Να σχεδιασθεί μία πύλη AND τριών εισόδων με την τεχνολογία CMOS. 4.2 Να σχεδιασθεί μία πύλη OR τριών εισόδων με την τεχνολογία CMOS. 4.3 Να υλοποιηθεί με την τεχνολογία CMOS η λογική παράσταση που δίδεται στη συνέχεια. Y A B C 4.4 Να υλοποιηθεί με την τεχνολογία CMOS η λογική παράσταση που δίδεται στη συνέχεια Y A B C. 4.5 Να βρεθεί ποια λογική παράσταση υλοποιεί το κύκλωμα τεχνολογίας CMOS που δίδεται στη συνέχεια. V DD A B Y C D

24 136 Ψηφιακή Σχεδίαση 4.6 Να βρεθεί ποια λογική συνάρτηση υλοποιεί το κύκλωμα τεχνολογίας CMOS που δίδεται στη συνέχεια. V DD A B A Y D 4.7 Να υλοποιήθει με το ολοκληρωμένο κύκλωμα που δίδεται στη συνέχεια η λογική παράσταση F AB CD.

25 Κεφάλαιο 4. Τεχνολογίες Υλοποίησης Να υλοποιηθεί με ένα μόνο ολοκληρωμένο κύκλωμα όπως αυτό της ά- σκησης 4.7 κύκλωμα ισοδύναμο μιας πύλης XOR-2 (δύο εισόδων). 4.9 Να υλοποιηθεί με ένα μόνο ολοκληρωμένο κύκλωμα όπως αυτό της ά- σκησης 4.7 κύκλωμα ισοδύναμο μιας πύλης ΝAND τριών εισόδων.

Ενότητα 3 ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Ενότητα 3 ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ενότητα 3 ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Γενικές Γραμμές Οικογένειες Ψηφιακής Λογικής Τάση τροφοδοσίας Λογικά επίπεδα - Περιθώριo θορύβου Χρόνος μετάβασης Καθυστέρηση διάδοσης Κατανάλωση ισχύος Γινόμενο

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (2 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (2 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (2 η σειρά διαφανειών) Τα ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα χωρίζονται σε κατηγορίες ( λογικές οικογένειες ) ανάλογα με την τεχνολογία κατασκευής

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (9 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (9 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (9 η σειρά διαφανειών) Διεργασίες Μικροηλεκτρονικής Τεχνολογίας, Οξείδωση, Διάχυση, Φωτολιθογραφία, Επιμετάλλωση, Εμφύτευση, Περιγραφή CMOS

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο Τρία: Ψηφιακά Ηλεκτρονικά

Κεφάλαιο Τρία: Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Κεφάλαιο Τρία: 3.1 Τι είναι αναλογικό και τι ψηφιακό µέγεθος Αναλογικό ονοµάζεται το µέγεθος που µπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιµή σε µια συγκεκριµένη περιοχή τιµών π.χ. η ταχύτητα ενός αυτοκινήτου. Ψηφιακό

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών) Τα μοντέρνα ψηφιακά κυκλώματα (λογικές πύλες, μνήμες, επεξεργαστές και άλλα σύνθετα κυκλώματα) υλοποιούνται σήμερα

Διαβάστε περισσότερα

1) Ταχύτητα. (Χρόνος καθυστερήσεως της διαδόσεως propagation delay Tpd ). Σχήμα 11.1β Σχήμα 11.1γ

1) Ταχύτητα. (Χρόνος καθυστερήσεως της διαδόσεως propagation delay Tpd ). Σχήμα 11.1β Σχήμα 11.1γ Κεφάλαιο 11 ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 11.1. Εισαγωγή Τα ψηφιακά κυκλώματα κατασκευάζονται κυρίως με χρήση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (που λέγονται για συντομία ICs INTEGRATED CIRCUITS). Κάθε IC είναι ένας μικρός

Διαβάστε περισσότερα

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design TEI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε.

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στα κυκλώµατα CMOS 2

Εισαγωγή στα κυκλώµατα CMOS 2 1 η Θεµατική Ενότητα : Εισαγωγή στα κυκλώµατα CMOS Επιµέλεια διαφανειών:. Μπακάλης Εισαγωγή Τεχνολογία CMOS = Complementary Metal Oxide Semiconductor Συµπληρωµατικού Ηµιαγωγού Μετάλλου Οξειδίου Αποτελείται

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 3ο.. Λιούπης

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 3ο.. Λιούπης Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Μάθηµα 3ο. Λιούπης Χαρακτηριστική καµπύλη µεταφοράς τάσης TTL V out (volts) εγγυηµένη περιοχή V OH V OH(min) V OL(max) 2.4 Ηκαµπύλη µεταφοράς εξαρτάται από τη θερµοκρασία περιβάλλοντος

Διαβάστε περισσότερα

4/10/2008. Στατικές πύλες CMOS και πύλες με τρανζίστορ διέλευσης. Πραγματικά τρανζίστορ. Ψηφιακή λειτουργία. Κανόνες ψηφιακής λειτουργίας

4/10/2008. Στατικές πύλες CMOS και πύλες με τρανζίστορ διέλευσης. Πραγματικά τρανζίστορ. Ψηφιακή λειτουργία. Κανόνες ψηφιακής λειτουργίας 2 η διάλεξη 25 Σεπτεμβρίου Πραγματικά τρανζίστορ Στατικές πύλες CMOS και πύλες με τρανζίστορ διέλευσης Γιώργος Δημητρακόπουλος Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Κρήτης Η τάση στο gate του τρανζίστορ

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 5ο.. Λιούπης

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 5ο.. Λιούπης Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Μάθηµα 5ο. Λιούπης Τεχνολογία CMOS Υλοποιεί την πλειοψηφία των µοντέρνων ψηφιακών κυκλωµάτων λογικές πύλες µνήµες επεξεργαστές άλλα σύνθετα κυκλώµατα Συνδυάζει συµπληρωµατικά pmos και

Διαβάστε περισσότερα

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 5: Το CMOS transistor και κυκλώµατα CMOS ΧΑΡΗΣ ΘΕΟΧΑΡΙΔΗΣ Επίκουρος Καθηγητής, ΗΜΜΥ (ttheocharides@ucy.ac.cy) Περίληψη q Κυκλώµατα

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 1ο.. Λιούπης

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 1ο.. Λιούπης Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Μάθηµα ο. Λιούπης Ύλη του µαθήµατος () Ψηφιακά ολοκληρωµένα κυκλώµατα Πλεονεκτήµατα-µειονεκτήµατα Λογικές οικογένειες Χαρακτηριστικά Λογική άµεσα συζευγµένων transistor Λογική αντίστασης-transistor

Διαβάστε περισσότερα

Υλοποίηση λογικών πυλών µε τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

Υλοποίηση λογικών πυλών µε τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Υλοποίηση λογικών πυλών µε τρανζίστορ MOS Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Λογική MOS Η αναπαράσταση των λογικών µεταβλητών 0 και 1 στα ψηφιακά κυκλώµατα γίνεται µέσω κατάλληλων επιπέδων τάσης, όπου κατά σύµβαση

Διαβάστε περισσότερα

Πολυσύνθετες πύλες. Διάλεξη 11

Πολυσύνθετες πύλες. Διάλεξη 11 Πολυσύνθετες πύλες NMOS και CMOS Διάλεξη 11 Δομή της διάλεξης Εισαγωγή ΗσύνθετηλογικήNMOS ΗσύνθετηλογικήCMOS Η πύλη μετάδοσης CMOS Ασκήσεις 2 Πολυσύνθετες πύλες NMOS και CMOS Εισαγωγή 3 Εισαγωγή Στη λογική

Διαβάστε περισσότερα

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Μικροηλεκτρονική - VLSI ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Μικροηλεκτρονική - VLSI Ενότητα 6.1: Συνδυαστική Λογική - Βασικές Πύλες Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 4ο.. Λιούπης

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 4ο.. Λιούπης Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Μάθηµα 4ο. Λιούπης Λογική συζευγµένου εκποµπού Emitter-coupled logic (ECL) Χρησιµοποιούνται BJT transistor, µόνο στην ενεργή περιοχή Εµφανίζονται µικρές αλλαγές δυναµικού µεταξύ των

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακή Λογική και Σχεδίαση

Ψηφιακή Λογική και Σχεδίαση Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 26-7 Ψηφιακή Λογική και Σχεδίαση (σχεδίαση συνδυαστικών κυκλωμάτων) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Το τρανζίστορ

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο Περίληψη

Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο Περίληψη ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 27 Οκτ-7 ΗΜΥ-2: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο 27 Συνδυαστική Λογική / Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (Μέρος Γ) Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 1 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. CMOS Κυκλώματα 2

Κεφάλαιο 1 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. CMOS Κυκλώματα 2 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων MOS Ψηφιακά Κυκλώματα Κεφάλαιο 1 ο Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Γ. Τσιατούχας ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Διάρθρωση 1. Άλγεβρα oole Χάρτης Karnaugh 2. MOS τρανζίστορ 3.

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 6ο.. Λιούπης

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 6ο.. Λιούπης Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Μάθηµα 6ο. Λιούπης Κίνδυνοι για ένα ολοκληρωµένο CMOS Ηλεκτροστατική εκκένωση (electrostatic discharge ESD) ανταλλαγή στατικών φορτίων και δηµιουργία σπινθήρα, όταν πλησιάσουν δύο σώµατα

Διαβάστε περισσότερα

Καθυστέρηση στατικών πυλών CMOS

Καθυστέρηση στατικών πυλών CMOS Καθυστέρηση στατικών πυλών CMOS Πρόχειρες σημειώσεις Γιώργος Δημητρακόπουλος Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Κρήτης Άνοιξη 2008 Παρόλο που οι εξισώσεις των ρευμάτων των MOS τρανζίστορ μας δίνουν

Διαβάστε περισσότερα

2. ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ. e-book ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΑΣΗΜΑΚΗΣ-ΒΟΥΡΒΟΥΛΑΚΗΣ- ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑΣ-ΛΕΛΙΓΚΟΥ 1

2. ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ. e-book ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΑΣΗΜΑΚΗΣ-ΒΟΥΡΒΟΥΛΑΚΗΣ- ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑΣ-ΛΕΛΙΓΚΟΥ 1 2. ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ e-book ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΑΣΗΜΑΚΗΣ-ΒΟΥΡΒΟΥΛΑΚΗΣ- ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑΣ-ΛΕΛΙΓΚΟΥ 1 ΟΙ ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ NOT, AND ΚΑΙ OR Οι βασικές πράξεις της Άλγεβρας Boole είναι οι πράξεις NOT, ANDκαι OR. Στα ψηφιακά

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στις κρυσταλλολυχνίες (Transistors)

Εισαγωγή στις κρυσταλλολυχνίες (Transistors) Εισαγωγή στις κρυσταλλολυχνίες (Transistors) Dr. Petros Panayi Διακόπτες Ένας διακόπτης είναι μια συσκευή που αλλάζει τη ροή ενός κυκλώματος. Το πρότυπο είναι μια μηχανική συσκευή (παραδείγματος χάριν

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Ηµιαγώγιµα υλικά και πυρίτιο Η κατασκευή ενός ολοκληρωµένου κυκλώµατος γίνεται µε βάση ένα υλικό ηµιαγωγού (semiconductor), το οποίο

Διαβάστε περισσότερα

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Μικροηλεκτρονική - VLSI ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Μικροηλεκτρονική - VLSI Ενότητα 5: Αντιστροφέας CMOS Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε. Άδειες Χρήσης

Διαβάστε περισσότερα

i Το τρανζίστορ αυτό είναι τύπου NMOS. Υπάρχει και το συμπληρωματικό PMOS. ; Τι συμβαίνει στο τρανζίστορ PMOS; Το τρανζίστορ MOS(FET)

i Το τρανζίστορ αυτό είναι τύπου NMOS. Υπάρχει και το συμπληρωματικό PMOS. ; Τι συμβαίνει στο τρανζίστορ PMOS; Το τρανζίστορ MOS(FET) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 25-6 Το τρανζίστορ MOS(FET) πύλη (gate) Ψηφιακή και Σχεδίαση πηγή (source) καταβόθρα (drai) (σχεδίαση συνδυαστικών κυκλωμάτων) http://di.ioio.gr/~mistral/tp/comparch/

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 9 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. CMOS Λογικές ομές 2

Κεφάλαιο 9 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. CMOS Λογικές ομές 2 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Συνδυαστική Λογική Κεφάλαιο 9 ο Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Γ. Τσιατούχας ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Διάρθρωση 1. Στατική CMOS λογική και λογική 2. Διαφορική λογική 3.

Διαβάστε περισσότερα

Λογικά Κυκλώματα CMOS. Διάλεξη 5

Λογικά Κυκλώματα CMOS. Διάλεξη 5 Λογικά Κυκλώματα CMOS Διάλεξη 5 Δομή της διάλεξης Εισαγωγή Η τεχνολογία αντιστροφέων CMOS Λειτουργία του κυκλώματος Χαρακτηριστική μεταφοράς τάσης Περιθώρια θορύβου Κατανάλωση ισχύος Οι πύλες CMOS NOR

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 2 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab

Κεφάλαιο 2 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων CMOS Αναστροφέας Κεφάλαιο ο Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Γ. Τσιατούχας VLSI Systems ad Computer Architecture Lab ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Διάρθρωση 1. I V χαρακτηριστική

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (1 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (1 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (1 η σειρά διαφανειών) Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα, ιδιαίτερα τα ψηφιακά χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση λογικών συναρτήσεων και την αποθήκευση

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές CMOS Λογικές οικογένειες (CMOS και Domino)

Βασικές CMOS Λογικές οικογένειες (CMOS και Domino) Βασικές CMOS Λογικές οικογένειες (CMOS και Domino) CMOS Κάθε λογική πύλη αποτελείται από δύο τμήματα p-mos δικτύωμα, τοποθετείται μεταξύ τροφοδοσίας και εξόδου. Όταν είναι ενεργό φορτίζει την έξοδο στην

Διαβάστε περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS Α. Αναστροφέας MOSFET. Α.1 Αναστροφέας MOSFET µε φορτίο προσαύξησης. Ο αναστροφέας MOSFET (πύλη NOT) αποτελείται από

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 1η: ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ MOSFET Σκοπός της άσκησης Στην άσκηση αυτή θα μελετήσουμε το τρανζίστορ τύπου MOSFET και τη λειτουργία

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε. ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε. ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Γιάννης Λιαπέρδος 2 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΔΙΑΛΕΞΗΣ Άλγεβρα Διακοπτών Κυκλωματική Υλοποίηση Λογικών Πυλών με Ηλεκτρονικά

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόμενα. Πρώτο Κεφάλαιο. Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα. Δεύτερο Κεφάλαιο. Αριθμητικά Συστήματα Κώδικες

Περιεχόμενα. Πρώτο Κεφάλαιο. Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα. Δεύτερο Κεφάλαιο. Αριθμητικά Συστήματα Κώδικες Πρώτο Κεφάλαιο Εισαγωγή στα Ψηφιακά Συστήματα 1.1 Αναλογικά και Ψηφιακά Σήματα και Συστήματα... 1 1.2 Βασικά Ψηφιακά Κυκλώματα... 3 1.3 Ολοκληρωμένα κυκλώματα... 4 1.4 Τυπωμένα κυκλώματα... 7 1.5 Εργαλεία

Διαβάστε περισσότερα

1.1 Θεωρητική εισαγωγή

1.1 Θεωρητική εισαγωγή ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ NOT, AND, NAND Σκοπός: Να εξοικειωθούν οι φοιτητές µε τα ολοκληρωµένα κυκλώµατα της σειράς 7400 για τη σχεδίαση και υλοποίηση απλών λογικών συναρτήσεων.

Διαβάστε περισσότερα

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Μικροηλεκτρονική - VLSI ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Μικροηλεκτρονική - VLSI Ενότητα 6.3: Συνδυαστική Λογική - Δυναμικές Πύλες Κυριάκης - Μπιτζάρος Ευστάθιος Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 25-6 Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς (λογικές πράξεις) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Εκτέλεση πράξεων

Διαβάστε περισσότερα

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B.

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B. 3. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΓΚΑΡΣΙΟΥ ΠΕΔΙΟΥ (Field Effect Transistor FET) 3.1. Γενικά Σε αντίθεση με τα διπολικά τρανζίστορ, που στηρίζουν τη λειτουργία τους σε δύο τύπους φορέων (ηλεκτρόνια και οπές), τα τρανζίστορ

Διαβάστε περισσότερα

Μνήμες RAM. Διάλεξη 12

Μνήμες RAM. Διάλεξη 12 Μνήμες RAM Διάλεξη 12 Δομή της διάλεξης Εισαγωγή Κύτταρα Στατικής Μνήμης Κύτταρα Δυναμικής Μνήμης Αισθητήριοι Ενισχυτές Αποκωδικοποιητές Διευθύνσεων Ασκήσεις 2 Μνήμες RAM Εισαγωγή 3 Μνήμες RAM RAM: μνήμη

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ - VLSI Ενότητα: Συνδιαστικά κυκλώματα, βασικές στατικές λογικές πύλες, σύνθετες και δυναμικές πύλες Κυριάκης

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 3 η Ο ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΕΑΣ CMOS

ΑΣΚΗΣΗ 3 η Ο ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΕΑΣ CMOS ΑΣΚΗΣΗ 3 η Ο ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΕΑΣ CMOS ΘΕΩΡΙΑ Οι ασκήσεις 3 και 4 αφορούν τον αντιστροφέα CMOS, ο οποίος είναι η απλούστερη αλ α ταυτόχρονα και σημαντικότερη πύλη για την κατανόηση της λειτουργίας των Ολοκληρωμένων

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Κεφάλαιο 1ο. Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες. (c) Αμπατζόγλου Γιάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ΠΕ17

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Κεφάλαιο 1ο. Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες. (c) Αμπατζόγλου Γιάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ΠΕ17 Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Κεφάλαιο 1ο Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες Αναλογικά μεγέθη Αναλογικό μέγεθος ονομάζεται εκείνο που μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή σε μια περιοχή τιμών, όπως η ταχύτητα, το βάρος,

Διαβάστε περισσότερα

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου Τα πιο βασικά στοιχεία δομής των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ : ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδος. 24/11/2011 12:09 Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος καθ. Τεχνολογίας

ΘΕΜΑ : ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδος. 24/11/2011 12:09 Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος καθ. Τεχνολογίας ΘΕΜΑ : ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδος 24/11/2011 12:09 καθ. Τεχνολογίας ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ Ένας μικροεπεξεργαστής είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που επεξεργάζεται όλες τις πληροφορίες σε ένα

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Φυσική σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων Φυσική σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων Βασικές έννοιες και τεχνικές Γιώργος Δημητρακόπουλος Δημοκριτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Φθινόπωρο 2013 Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα 1 Τι χρειαζόμαστε για να φτιάξουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Συνδιαστικά Λογικά Κυκλώματα / Ολοκληρωμένα Κυκλώματα 1

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Συνδιαστικά Λογικά Κυκλώματα / Ολοκληρωμένα Κυκλώματα 1 ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Συνδυαστική Λογική / Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (Μέρος Γ) Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Περίληψη Έξοδοι υψηλής εμπέδησης: απομονωτές tri-state, πύλες μετάδοσης Ολοκληρωμένα

Διαβάστε περισσότερα

Δεύτερο Σετ Φροντιστηριακών ασκήσεων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών. Δρ. Χ. Μιχαήλ

Δεύτερο Σετ Φροντιστηριακών ασκήσεων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών. Δρ. Χ. Μιχαήλ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Δεύτερο Σετ Φροντιστηριακών ασκήσεων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών Δρ. Χ. Μιχαήλ Πάτρα, 2009 ΑΣΚΗΣΗ 1 Αναλύστε τι ισχύει για την πύλη DTL του Σχ.1, ανάλογα

Διαβάστε περισσότερα

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 6: Λογικές πύλες και λογικά κυκλώματα

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 6: Λογικές πύλες και λογικά κυκλώματα K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 6: Λογικές πύλες και λογικά κυκλώματα Γιάννης Λιαπέρδος TEI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Λογικές πύλες Περιεχόμενα 1 Λογικές πύλες

Διαβάστε περισσότερα

.Λιούπης Μ.Στεφανιδάκης

.Λιούπης Μ.Στεφανιδάκης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ 1 Βασικές Έννοιες Ψηφιακών Κυκλωµάτων.Λιούπης Μ.Στεφανιδάκης Πίνακας Περιεχοµένων. 1.1 Ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώµατα....2

Διαβάστε περισσότερα

7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα

7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα 7 η διάλεξη Ακολουθιακά Κυκλώματα 1 2 3 4 5 6 7 Παραπάνω βλέπουμε ακολουθιακό κύκλωμα σχεδιασμένο με μανταλωτές διαφορετικής φάσης. Παρατηρούμε ότι συνδυαστική λογική μπορεί να προστεθεί μεταξύ και των

Διαβάστε περισσότερα

Λογικά Κυκλώματα NMOS. Διάλεξη 4

Λογικά Κυκλώματα NMOS. Διάλεξη 4 Λογικά Κυκλώματα NMOS Διάλεξη 4 Δομή της διάλεξης Η Σχεδίαση του Αντιστροφέα NMOS με Ωμικό Φόρτο Η Στατική Σχεδίαση του Αντιστροφέα NMOS με Κορεσμένο Φόρτο ΟΑντιστροφέαςΝMOS με Γραμμικό Φόρτο ΟΑντιστροφέαςΝMOS

Διαβάστε περισσότερα

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design TEI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε.

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ ΑΣΚΗΣΗ 1 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ 1.1 ΣΚΟΠΟΣ Η εξοικείωση με τη λειτουργία των Λογικών Πυλών και των Πινάκων Αληθείας. 1.2 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Οι λογικές πύλες είναι ηλεκτρονικά κυκλώματα που δέχονται στην είσοδο ή στις

Διαβάστε περισσότερα

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή 1. Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής είναι μια συσκευή, μεγάλη ή μικρή, που επεξεργάζεται δεδομένα και εκτελεί την εργασία του σύμφωνα με τα παρακάτω

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στα ψηφιακά κυκλώματα. Διάλεξη 1

Εισαγωγή στα ψηφιακά κυκλώματα. Διάλεξη 1 Εισαγωγή στα ψηφιακά κυκλώματα Διάλεξη 1 Δομή της διάλεξης Εισαγωγή στο Μάθημα Βασικές αρχές λογικών κυκλωμάτων Ο BJT ως διακόπτης Μεταβατικά φαινόμενα Παράδειγμα μεταβατικής λειτουργίας Ασκήσεις 2 Εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Σημείωμα

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Αγγελική Αραπογιάννη Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών The MOS Transistor Polysilicon Aluminum 2 N-MOS Τρανζίστορ Διάταξη τριών

Διαβάστε περισσότερα

V Vin $N PULSE 1.8V p 0.1p 1n 2n M M1 $N 0002 $N 0001 Vout $N 0002 MpTSMC180 + L=180n + W=720n + AD=0.324p + AS=0.

V Vin $N PULSE 1.8V p 0.1p 1n 2n M M1 $N 0002 $N 0001 Vout $N 0002 MpTSMC180 + L=180n + W=720n + AD=0.324p + AS=0. Εργασία Μικροηλεκτρονικής 2013-2014 Θέμα: Σχεδίαση και Ανάλυση CMOS Αντιστροφέα και CMOS Λογικών Κυκλωμάτων στο SPICE Ονοματεπώνυμο: Αλέξανδρος Γεώργιος Μουντογιαννάκης Σχολή: Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Διαβάστε περισσότερα

Copyright, 2006 ΚΑΓΙΑΜΠΑΚΗΣ ΜΑΝΟΣ

Copyright, 2006 ΚΑΓΙΑΜΠΑΚΗΣ ΜΑΝΟΣ Copyright, 2006 ΚΑΓΙΑΜΠΑΚΗΣ ΜΑΝΟΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΨΗΦΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΛΟΓΙΚEΣ ΠΥΛΕΣ NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR, XNOR ΠΙΝΑΚΕΣ ΑΛΗΘΕΙΑΣ FLIP - FLOP RS, D, JK,

Διαβάστε περισσότερα

HY:433 Σχεδίαση Αναλογικών/Μεικτών και Υψισυχνών Κυκλωμάτων

HY:433 Σχεδίαση Αναλογικών/Μεικτών και Υψισυχνών Κυκλωμάτων HY:433 Σχεδίαση Αναλογικών/Μεικτών και Υψισυχνών Κυκλωμάτων «Ηλεκτρικός Θόρυβος» Φώτης Πλέσσας fplessas@e-ce.uth.gr Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Δομή Παρουσίασης Εισαγωγή Στατιστικά Χαρακτηριστικά

Διαβάστε περισσότερα

Εκτέλεση πράξεων. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά και Δυαδική Λογική. Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς. Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

Εκτέλεση πράξεων. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά και Δυαδική Λογική. Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς. Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 24-5 Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς (λογικές πράξεις) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης ; Ποιες κατηγορίες

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Διπολικά τρανζίστορ Το διπολικό τρανζίστορ (bipolar ή BJT) είναι ένας κρύσταλλος τριών στρωμάτων με διαφορετικό επίπεδο εμπλουτισμού: τον εκπομπό Ε, τη βάση

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (10 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (10 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (10 η σειρά διαφανειών) Σχεδιασμός και Προσομοίωση Βασικών Κυκλωμάτων Τεχνολογίας CMOS Με βάση το εργαλείο σχεδιασμού Microwind Σκοπός: η

Διαβάστε περισσότερα

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B.

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B. 3. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΓΚΑΡΣΙΟΥ ΠΕΔΙΟΥ (Field Effect Transistor FET) 3.1. Γενικά Σε αντίθεση με τα διπολικά τρανζίστορ, που στηρίζουν τη λειτουργία τους σε δύο τύπους φορέων (ηλεκτρόνια και οπές), τα τρανζίστορ

Διαβάστε περισσότερα

Λογικά Κυκλώματα με Διόδους, Αντιστάσεις και BJTs. Διάλεξη 2

Λογικά Κυκλώματα με Διόδους, Αντιστάσεις και BJTs. Διάλεξη 2 Λογικά Κυκλώματα με Διόδους, Αντιστάσεις και BJTs Διάλεξη 2 Δομή της διάλεξης Επανάληψη άλγεβρας Boole Λογική με διόδους Λογική Αντιστάσεων-Τρανζίστορ (Resistor-Transistor Logic ή RTL) Λογική Διόδων-Τρανζίστορ

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. ΜΑΘΗΜΑ 2 ο. ΑΛΓΕΒΡΑ Boole ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. ΜΑΘΗΜΑ 2 ο. ΑΛΓΕΒΡΑ Boole ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑ 2 ο ΑΛΓΕΒΡΑ Boole ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 2009-10 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ 1 Άλγεβρα Βοοle η θεωρητική βάση των λογικών κυκλωμάτων Η άλγεβρα Βοοle ορίζεται επάνω στο σύνολο

Διαβάστε περισσότερα

Γιάννης Λιαπέρδος ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Κριτική Ανάγνωση: Αγγελική Αραπογιάννη. Επιμέλεια πολυμεσικού διαδραστικού υλικού: Γιώργος Θεοφάνους

Γιάννης Λιαπέρδος ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Κριτική Ανάγνωση: Αγγελική Αραπογιάννη. Επιμέλεια πολυμεσικού διαδραστικού υλικού: Γιώργος Θεοφάνους Γιάννης Λιαπέρδος ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Κριτική Ανάγνωση: Αγγελική Αραπογιάννη Επιμέλεια πολυμεσικού διαδραστικού υλικού: Γιώργος Θεοφάνους Copyright ΣΕΑΒ, 215 Το παρόν έργο αδειοδοτείται υπό τους

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI «Τρανζίστορ και Απλά Κυκλώματα» (επανάληψη βασικών γνώσεων) Φώτης Πλέσσας fplessas@inf.uth.gr Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Δομή Παρουσίασης MOSFET

Διαβάστε περισσότερα

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1 Η2 Μελέτη ηµιαγωγών 1. Σκοπός Στην περιοχή της επαφής δυο ηµιαγωγών τύπου p και n δηµιουργούνται ορισµένα φαινόµενα τα οποία είναι υπεύθυνα για τη συµπεριφορά της επαφής pn ή κρυσταλλοδιόδου, όπως ονοµάζεται,

Διαβάστε περισσότερα

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ. Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ. 1 Οι λογικές πύλες (ή απλά πύλες) είναι οι θεμελιώδεις δομικές μονάδες των ψηφιακών κυκλωμάτων. Όπως φαίνεται και από την ονομασία

Διαβάστε περισσότερα

Στατική ηλεκτρική ανάλυση του αντιστροφέα CMOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

Στατική ηλεκτρική ανάλυση του αντιστροφέα CMOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Στατική ηλεκτρική ανάλυση του αντιστροφέα CMO Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Στατική (C) ηλεκτρική ανάλυση του αντιστροφέα CMO Θα εξάγουµε τη χαρακτηριστική τάσης = f( ) (καθώς και τη χαρακτηριστική ρεύµατος

Διαβάστε περισσότερα

Κυκλώµατα CMOS και Λογική Σχεδίαση 2

Κυκλώµατα CMOS και Λογική Σχεδίαση 2 5 η Θεµατική Ενότητα : Κυκλώµατα CMOS και Λογική Σχεδίαση Επιµέλεια διαφανειών:. Μπακάλης Σχεδίαση Λογικών Πυλών CMOS Παράγοντες που µπορούν να οδηγήσουν µία λογική πύλη CMOS σε λανθασµένη λειτουργία:

Διαβάστε περισσότερα

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design TEI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε.

Διαβάστε περισσότερα

Ερωτήσεις θεωρίας Σημειώσεις στο τρανζίστορ MOSFET

Ερωτήσεις θεωρίας Σημειώσεις στο τρανζίστορ MOSFET Ερωτήσεις θεωρίας Σημειώσεις στο τρανζίστορ MOSFET 1. Nα σχεδιάσετε τη δομή (διατομή) και το κυκλωματικό σύμβολο ενός τρανζίστορ MOSFET πύκνωσης (ή εμπλουτισμού) καναλιού τύπου n. 2. Να αναπτύξετε τις

Διαβάστε περισσότερα

ΣΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΝΗΜΕΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ (Static and Dynamic RAMs). ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ

ΣΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΝΗΜΕΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ (Static and Dynamic RAMs). ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΣΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΝΗΜΕΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ (Static and Dynamic RAMs). ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΝΗΜΩΝ. ΒΑΣΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ RAM CMOS. ΤΥΠΟΙ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΑΡΧΕΣ

Διαβάστε περισσότερα

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ Γιάννης Λιαπέρδος TI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Ιστορικά Στοιχεία Περιεχόμενα 1 Ιστορικά

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I 4 η Εργαστηριακή Άσκηση

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I 4 η Εργαστηριακή Άσκηση Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I 4 η Εργαστηριακή Άσκηση Σχεδιασμός Πολύπλοκων Κυκλωμάτων CMOS και Μελέτη της Καθυστέρησης Εξόδου (Critical Path Delay) Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστηριακή άσκηση. Κανόνες σχεδίασης και κατασκευαστικές λεπτομέρειες στη σχεδίασης μασκών (layout) και προσομοίωσης κυκλώματος VLSI

Εργαστηριακή άσκηση. Κανόνες σχεδίασης και κατασκευαστικές λεπτομέρειες στη σχεδίασης μασκών (layout) και προσομοίωσης κυκλώματος VLSI Ε.Μ.Π. - ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ VLSI

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 9. Tα Flip-Flop

ΑΣΚΗΣΗ 9. Tα Flip-Flop ΑΣΚΗΣΗ 9 Tα Flip-Flop 9.1. ΣΚΟΠΟΣ Η κατανόηση της λειτουργίας των στοιχείων μνήμης των ψηφιακών κυκλωμάτων. Τα δομικά στοιχεία μνήμης είναι οι μανδαλωτές (latches) και τα Flip-Flop. 9.2. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ Αγωγοί, Μονωτές, Ημιαγωγοί Κατηγοριοποίηση υλικών βάσει των ηλεκτρικών τους ιδιοτήτων: Αγωγοί (αφήνουν το ρεύμα να περάσει) Μονωτές (δεν αφήνουν το ρεύμα να

Διαβάστε περισσότερα

Η επικράτηση των ψηφιακών κυκλωμάτων 1o μέρος

Η επικράτηση των ψηφιακών κυκλωμάτων 1o μέρος Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής Εισαγωγή στη Σχεδίαση VLSI Η επικράτηση των ψηφιακών κυκλωμάτων

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα 7 ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ - ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΑΠΟΠΛΕΚΤΕΣ - ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ

Ενότητα 7 ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ - ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΑΠΟΠΛΕΚΤΕΣ - ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ Ενότητα 7 ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ - ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΑΠΟΠΛΕΚΤΕΣ - ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ Γενικές Γραμμές Δυαδικοί Αριθμοί έναντι Δυαδικών Κωδίκων Δυαδικοί Αποκωδικοποιητές Υλοποίηση Συνδυαστικής Λογικής με Δυαδικό Αποκωδικοποιητή

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 2 η N-MOS ΚΑΙ P-MOS TRANSISTOR ΩΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ

ΑΣΚΗΣΗ 2 η N-MOS ΚΑΙ P-MOS TRANSISTOR ΩΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗ 2 η N-MOS ΚΑΙ P-MOS TRANSISTOR ΩΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑ 1. Εργαλεία εξομοίωσης, SPICE, αρχεία περιγραφής κυκλωμάτων (netlist) (Παρ. 3.4, σελ 152-155) 2. To transistor ως διακόπτης, πύλη διέλευσης. (Παρ

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση κυκλωμάτων ακολουθιακής λογικής

Σχεδίαση κυκλωμάτων ακολουθιακής λογικής Σχεδίαση κυκλωμάτων ακολουθιακής λογικής Βασικές αρχές Σχεδίαση Latches και flip-flops Γιώργος Δημητρακόπουλος Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Φθινόπωρο 2013 Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα 1 Ακολουθιακή

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ (Τ.Ε.Ι.) ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής & Πολυμέσων. Ψηφιακή Σχεδίαση. Κεφάλαιο 2: Συνδυαστικά Λογικά

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ (Τ.Ε.Ι.) ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής & Πολυμέσων. Ψηφιακή Σχεδίαση. Κεφάλαιο 2: Συνδυαστικά Λογικά ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ (Τ.Ε.Ι.) ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής & Πολυμέσων Ψηφιακή Σχεδίαση Κεφάλαιο 2: Συνδυαστικά Λογικά Κυκλώματα Γ. Κορνάρος Περίγραμμα Μέρος 1 Κυκλώματα Πυλών και

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 1 Το πρώτο αυτό κεφάλαιο εισάγει ορισμένες από τις θεμελιώδεις ιδέες της σχεδίασης των σύγχρονων ψηφιακών συστημάτων. Καλύπτουμε ένα αρκετά μεγάλο μέρος του υποβάθρου, αλλά σε

Διαβάστε περισσότερα

(α) Σχ. 5/30 Σύμβολα πυκνωτή (α) με πολικότητα, (β) χωρίς πολικότητα

(α) Σχ. 5/30 Σύμβολα πυκνωτή (α) με πολικότητα, (β) χωρίς πολικότητα 5. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ Ι ( ΠΥΚΝΩΤΕΣ) Πυκνωτές O πυκνωτής είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα το οποίο έχει την ιδιότητα να απορροφά και να αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια και να την απελευθερώνει, σε προκαθορισμένο

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I 3 η Εργαστηριακή Άσκηση

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I 3 η Εργαστηριακή Άσκηση Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I 3 η Εργαστηριακή Άσκηση Μελέτη της Κατανάλωσης Ενέργειας και Φυσικός Σχεδιασμός Πυλών CMOS Πολύπλοκης Λογικής Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους

Διαβάστε περισσότερα

Bλάβες, ελαττώματα και. Δημήτρης Νικολός, Τμήμα Μηχ. Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορικής, Παν. Πατρών

Bλάβες, ελαττώματα και. Δημήτρης Νικολός, Τμήμα Μηχ. Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορικής, Παν. Πατρών Bλάβες, ελαττώματα και μοντέλα σφαλμάτων Περίγραμμα ργρ παρουσίασης Βλάβες (Failures) Ελαττώματα (Defects) Μοντέλα σφαλμάτων (Fault models) Μοντέλο σφαλμάτων μόνιμης μης τιμής (Stuck-at faults Βραχυκυκλώματα

Διαβάστε περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ OR, NOR, XOR

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ OR, NOR, XOR ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ OR, NOR, XOR Σκοπός: Να επαληθευτούν πειραµατικά οι πίνακες αληθείας των λογικών πυλών OR, NOR, XOR. Να δειχτεί ότι η πύλη NOR είναι οικουµενική.

Διαβάστε περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ A. Πίνακες αληθείας λογικών πυλών. Στη θετική λογική το λογικό 0 παριστάνεται µε ένα χαµηλό δυναµικό, V L, ενώ το λογικό 1

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 7 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ακολουθιακή Λογική 2

Κεφάλαιο 7 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ακολουθιακή Λογική 2 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Ακολουθιακή Λογική Κεφάλαιο 7 ο Γ. Τσιατούχας ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI Διάρθρωση 1. Δισταθή κυκλώματα Μεταστάθεια 2. Μανδαλωτές 3. Flip Flops Flops 4. Δομές διοχέτευσης 5. Διανομή ρολογιού 6. Συγχρονισμός

Διαβάστε περισσότερα

ΤΟΠΟΛΟΓΙΕΣ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 5

ΤΟΠΟΛΟΓΙΕΣ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 5 ΤΟΠΟΛΟΓΙΕΣ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 5 Cascode Κυκλώματα (1/2) Χρησιμοποιούμε ένα κοινήςπύλης/βάσης τρανζίστορ για να: Βελτιώσουμε την αντίσταση εξόδου ενός άλλου τρανζίστορ. V drain Μειώσουμε το φαινόμενο Gate-to-

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Οδυσσέας Κουφοπαύλου, Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας

Διαβάστε περισσότερα

Αποκωδικοποιητές Μνημών

Αποκωδικοποιητές Μνημών Αποκωδικοποιητές Μνημών Φθινόπωρο 2008 Γιώργος Δημητρακόπουλος Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Κρήτης Γ. Δημητρακόπουλος ΗΥ422 1 Η χρήση των αποκωδικοποιητών Η δομή της μνήμης (για λόγους πυκνότητας)

Διαβάστε περισσότερα

.Λιούπης. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Ακεραιότητα Ψηφιακού Σήµατος 1

.Λιούπης. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Ακεραιότητα Ψηφιακού Σήµατος 1 Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Ακεραιότητα Ψηφιακού Σήµατος.Λιούπης Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Ακεραιότητα Ψηφιακού Σήµατος 1 Ακεραιότητα Ψηφιακού Σήµατος Θόρυβος και ηλεκτροµαγνητικές παρεµβολές Μοντέρνα ψηφιακά κυκλώµατα

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Εισαγωγή στους Υπολογιστές Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2015-16 Εισαγωγή στους Υπολογιστές (αρχές λειτουργίας και τεχνολογία) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Λογική Τρανζίστορ-Τρανζίστορ. Διάλεξη 3

Λογική Τρανζίστορ-Τρανζίστορ. Διάλεξη 3 Λογική Τρανζίστορ-Τρανζίστορ (TTL) και Schottky TTL Διάλεξη 3 Δομή της διάλεξης Το κύκλωμα της πύλης TTL Ανάλυση της πύλης TTL Χαρακτηριστικά της πύλης TTL ΗπύληNAND TTL και άλλα λογικά κυκλώματα TTL Βελτίωση

Διαβάστε περισσότερα