下面我們來(lái)看看PN結(jié)合晶體管
1躯枢，PN結(jié)：
N型半導(dǎo)體：由外層電子數(shù)量為4個(gè)的原子以及5個(gè)的原子組合成雜質(zhì)晶體煤杀，其中4對(duì)電子形成共價(jià)鍵孕荠，另外多出的一個(gè)容易失去變成自由電子痹升，使得原子形成正離子叨橱。
P型半導(dǎo)體：由外層電子數(shù)量為4個(gè)的原子以及3個(gè)的原子組合成雜質(zhì)晶體典蜕，其中形成的4個(gè)共價(jià)鍵中某一個(gè)缺少電子而形成空穴，這個(gè)空穴很可能吸引其他的電子過(guò)來(lái)填充使得原子變成負(fù)離子罗洗。如下圖所示：
2碍讨，晶體管
（1）:Source是電流留向的起治力，Drain是電流流向的始，電流的方向是從Source到Drain勃黍。
（2）:開(kāi)通電源琴许，電流本來(lái)應(yīng)該持續(xù)向從Source到Drain，如果Gate滿足狀況就會(huì)有電流導(dǎo)通溉躲，如果不滿足就截止榜田。
（3）: 對(duì)于N型mos管益兄，當(dāng)來(lái)了一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)導(dǎo)致Gate為高電平的時(shí)候，Source端的電子可以流動(dòng)到Drain端箭券，當(dāng)Gate為低電平不可以流動(dòng)
（4）: 對(duì)于P型mos管净捅， 當(dāng)來(lái)了一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)導(dǎo)致Gate為低電平的時(shí)候，Source端的電子可以流動(dòng)到Drain端辩块，當(dāng)Gate為高電平不可以流動(dòng)蛔六。
我們看到了在晶體管的源極漏極加上電壓，電流就會(huì)從源極流向漏極废亭，由于源極和漏極之間有溝道国章，因此電流需要柵極的導(dǎo)通，才可以通電豆村，因此我們可以通過(guò)控制柵極的輸入來(lái)組合成不同的輸出液兽，由晶體管組成數(shù)字電路的世界，我們可以理解為數(shù)字電路的輸入和輸出的組合關(guān)系掌动，輸入為柵極四啰，輸出為漏極
所有這些物理結(jié)構(gòu)組成了數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯門，基礎(chǔ)邏輯門如下：
1粗恢，非門：當(dāng)輸入Gate時(shí)鐘脈沖0柑晒，A=0，輸出Y=1眷射，當(dāng)輸入Gate時(shí)鐘脈沖1匙赞，A=1，輸出Y=0.
2妖碉，與非門：由4個(gè)晶體管可構(gòu)成（兩個(gè)輸入都為1的時(shí)候輸出為0罚屋，否則輸出為1）
3，與門：由一個(gè)與非門加上一個(gè)非門即可嗅绸。
以此類推，所有的電路都是由這三種基本邏輯門電路組合的撕彤。此外還包含異或門電路（兩個(gè)操作數(shù)的位中鱼鸠，相同則結(jié)果為0，不同則結(jié)果為1）羹铅，對(duì)應(yīng)java里面的與（&）蚀狰，或（|）， 非（~）职员，異或（^）操作麻蹋。
計(jì)算機(jī)里面所有的計(jì)算都是由這些邏輯門組成，我們看看最基礎(chǔ)的器件
一焊切，組合邏輯電路
@@@加法器
其實(shí)就是由異或門+與門實(shí)現(xiàn)的
然后再看看2位的加法器扮授。我們主要看低位的相加結(jié)果D芳室，以及進(jìn)位C的輸出
計(jì)算機(jī)中的加減乘除運(yùn)算都是經(jīng)過(guò)諸如此類的方法進(jìn)行電路合并達(dá)到其運(yùn)算效果，沒(méi)有例外刹勃。
@@@@@編碼器
為了區(qū)分一系列不同的事物堪侯，將其中每個(gè)事物用一個(gè)二進(jìn)制碼表示，比如ASCI碼荔仁，鍵盤上的每一個(gè)符號(hào)或者字母都對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制碼伍宦，編碼器就是將一組高低電平信號(hào)轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼，例如鍵盤的編碼器乏梁。在我們敲擊鍵盤的時(shí)候次洼，對(duì)應(yīng)的高低電平信號(hào)就會(huì)通過(guò)鍵盤編碼器編譯成對(duì)應(yīng)的ASCI所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼。
又比如00000001電平信號(hào)編譯成二進(jìn)制碼就是111.也就是7.
@@@@@譯碼器（和編碼器剛好相反）
將輸入的不同權(quán)重的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同進(jìn)制的電路表現(xiàn)形式遇骑，比如8421 譯碼器卖毁。最高位代表8，比如輸入為1000质蕉，輸出電路如果對(duì)應(yīng)的是十進(jìn)制有十個(gè)輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)的就是0010000000势篡，我們可以理解譯碼器的主要作用就是在不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換，比如十進(jìn)制轉(zhuǎn)換二進(jìn)制等等模暗，原理大同小異禁悠。包括顯示譯碼器。
@@@@@數(shù)據(jù)選擇器
注意：數(shù)據(jù)選擇器的使能端和輸出端產(chǎn)生的高阻剛好和譯碼器相反兑宇。
@@@@@數(shù)據(jù)比較器
二碍侦，時(shí)序邏輯電路
時(shí)序邏輯電路通常由組合邏輯電路+存儲(chǔ)電路構(gòu)成
一般存儲(chǔ)電路可以由鎖存器和觸發(fā)器構(gòu)成，而鎖存器和觸發(fā)器剛好可以由邏輯門電路實(shí)現(xiàn)隶糕。
1瓷产，寄存器：計(jì)算機(jī)中的記憶元件由觸發(fā)器組成，而觸發(fā)器只有兩個(gè)狀態(tài)枚驻。即“0”態(tài)和“1”態(tài)濒旦，所以每條信號(hào)線上只能傳送一個(gè)觸發(fā)器的信息。如果要在一條信號(hào)線上連接多個(gè)觸發(fā)器再登，而每個(gè)觸發(fā)器可以根據(jù)需要與信號(hào)線連通或斷開(kāi)尔邓，當(dāng)連通時(shí)可以傳送“0”或“1”,斷開(kāi)時(shí)對(duì)信號(hào)線上的信息不產(chǎn)生影響，就需要一個(gè)特殊的電路加以控制锉矢，此電路即為三態(tài)輸出電路梯嗽，又稱為三態(tài)門。三態(tài)電路可提供三種不同的輸出值：邏輯“0”沽损，邏輯“1”和高阻態(tài)灯节，高阻態(tài)主要用來(lái)將邏輯門同系統(tǒng)的其他部分加以隔離。三態(tài)門電路的輸出結(jié)構(gòu)與普通門電路的輸出結(jié)構(gòu)有很大的不同，它在電路中增加了一個(gè)輸出控制端EN(Enable的縮寫)炎疆。當(dāng)EN=1時(shí)卡骂，對(duì)原電路無(wú)影響，電路的輸出符合原來(lái)電路的所有邏輯關(guān)系磷雇。當(dāng)EN=0時(shí)偿警，電路內(nèi)部所有的輸出將處于一種關(guān)斷狀態(tài)。
在此之前我們先了解幾個(gè)概念：
（1）set：置位電路唯笙∶簦可以預(yù)先為寄存器設(shè)置高電平或者低電平。
（2）clr：清除電路崩掘∑呦樱可清楚寄存器內(nèi)的電平。
（3）L門：高電平時(shí)使數(shù)據(jù)裝入苞慢、低電平時(shí)數(shù)據(jù)自鎖其中的電路诵原。L門專管對(duì)寄存器的裝入數(shù)據(jù)的控制
（4）E門（高阻態(tài)）：E門即三態(tài)門Enable，當(dāng)選通端E門為高電平時(shí)挽放，可將信息從A端送到B端绍赛。E門志管由寄存器輸出數(shù)據(jù)的控制。當(dāng)E為低電平時(shí)候辑畦，輸出組塞（高阻）吗蚌。
（5）控制字：控制字CON將各個(gè)寄存器的L門和E門的按次序排成一列，并且為了避免住處在公共總線中亂竄纯出，規(guī)定在某一時(shí)鐘節(jié)拍蚯妇，只有一個(gè)寄存器的L門為高電平，一個(gè)寄存器的E門為高電平暂筝，從而保證了E門為高電平的寄存器的數(shù)據(jù)流入到L門為高電平的寄存器中去箩言。
（6）input：輸入端數(shù)據(jù)，只有當(dāng)coclok上升沿時(shí)候輸入有效焕襟。并且L門為高電平的時(shí)候 輸入端的數(shù)據(jù)才會(huì)裝入觸發(fā)器陨收。低電平的時(shí)候觸發(fā)器內(nèi)的內(nèi)容自鎖其中。
（7）output：輸出端信號(hào)鸵赖。受到E門控制务漩。
（8）clock：時(shí)鐘信號(hào)
2，計(jì)數(shù)器：脈沖計(jì)數(shù)器的基本功能是統(tǒng)計(jì)[2]時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)卫漫，即實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)操作，它也可用于分頻肾砂、定時(shí)列赎、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列等。例如，計(jì)算機(jī)中的時(shí)序脈沖發(fā)生器包吝、[3]分頻器饼煞、指令計(jì)數(shù)器等都要使用計(jì)數(shù)器。
??????????計(jì)數(shù)器的種類很多诗越。按構(gòu)成計(jì)數(shù)器中的各觸發(fā)器是否使用一個(gè)時(shí)鐘脈沖源來(lái)分砖瞧，可分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器；
?????????（1）同步計(jì)數(shù)器：實(shí)現(xiàn)是將計(jì)數(shù)脈沖引至所有的[4]觸發(fā)器的CP端嚷狞，使應(yīng)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器能夠同時(shí)的翻轉(zhuǎn)块促；對(duì)于同步計(jì)數(shù)器，由于時(shí)鐘脈沖同時(shí)作用于各個(gè)觸發(fā)器床未，克服了異步觸發(fā)器所遇到的觸發(fā)器逐級(jí)延遲問(wèn)題竭翠。
?????????（2）異步計(jì)數(shù)器：實(shí)現(xiàn)是不將計(jì)數(shù)脈沖引至所有的觸發(fā)器的CP端，而是將其它的觸發(fā)器的輸出引至其他的觸發(fā)器的CP端薇搁，是不同時(shí)發(fā)生的斋扰。與同步計(jì)數(shù)器相比較，由于觸發(fā)器不是共用同一個(gè)時(shí)鐘源啃洋，觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)不能同時(shí)發(fā)?生传货，所以工作速度慢。
3宏娄，時(shí)序脈沖發(fā)生器：在數(shù)字控制設(shè)備中问裕，經(jīng)常要用到時(shí)序脈沖發(fā)生器（又稱節(jié)拍脈沖發(fā)生器或脈沖分配器）。它有許多條輸出線绝编，在這些輸出線上能依次出現(xiàn)節(jié)拍控制電位（或時(shí)序脈沖）僻澎，用以協(xié)調(diào)機(jī)器各部分的動(dòng)作。計(jì)數(shù)式時(shí)序脈沖發(fā)生器主要由計(jì)數(shù)電路和譯碼電路組成十饥。主脈沖（計(jì)數(shù)脈沖）送入計(jì)數(shù)電路窟勃，譯碼電路譯出相應(yīng)的計(jì)數(shù)狀態(tài)，即可得到需要的輸出[1]?逗堵。采用觸發(fā)器秉氧、移位寄存器、計(jì)數(shù)器與譯碼器蜒秤、脈沖分配器汁咏、接口電路與譯碼器等均能實(shí)現(xiàn)時(shí)序脈沖發(fā)生器，并且具有廣泛的實(shí)用性及通用性作媚。
總結(jié)：我們可以看到由組合電路可以構(gòu)成計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件攘滩，包括加減乘除，比較大小纸泡，數(shù)據(jù)選擇器漂问，編碼器以及譯碼顯示等等，而時(shí)序電路主要構(gòu)成了要參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)等等，比如寄存器蚤假，計(jì)數(shù)器以及時(shí)序脈沖發(fā)生器等等栏饮。
