数字电路中的基础电路结构_用二选一mux电路,实现八选一电路

基本单元：

       1.1 与非门

        

        1.2 或非门

         

 2输入与非门需要4个晶体管（n输入与非门需要2xn个晶体管），非门需要两个晶体管，2输入或非门需要6个晶体管（n输入或非门需要 2xn + 2个晶体管）。

 静态存储器  

        1bit的静态存储由6个晶体管组成，如下图所示：其中WL是地址选择信号，BL是数据线，当WL为高电平时可以对存储单元进行读写；静态存储器接口简单，速度快，耗电量也大，价格高，一般用于做cache和TLB设计。

MUX

1.1 1bit二选一mux

        下图是一个一位二选一的MUX，只需要14个晶体管就可以做出来。

1.2 1bit四选一mux

   生成的逻辑图如下，需要8个与门，3个或门，总共需要（8x2 + 3 x 2 + 2）24个晶体管。 1.3多bit四选一晶体管

对于一个多bit的晶体管，比如n bit，那么就需要n个1bit四选一的mux，此时需要n x 24个晶体管。

 对于8选一的MUX，只需要将X的位数变为3位X[2:0],电路逻辑也几乎增加一半，对于16选一，只需要将X的位数变为4位X[3:0]。

对于面积来说，以单bit 2选一MUX作为基准，那么mbit N选一的mux可能大致评估下面积为：m/2 * N/2 * 14（面积肯定会优化，不一定准确，但是可以用来评估面积的大致范围）；

移位器 

如下图所示是一个32位的全位移位器，可以任意移位（如果是64位全移位那么需要7层电路），

是由5个32位2选一的多路器来组成，当sa全为1时表示移31位，当sa[0]为1时表示移一位，当sa[1]为1时表示移两位，以此类推。

D触发器

工业界的D触发器由6个NAND组成，如下图所示：

 其中时序图为下图所示：在每次始终的上升沿进行采样；

关于计算机如何识别二进制文件的：

        二进制文件是由代码-》汇编代码-》HEX文件进行烧录而来，现在处理器都是使用电可擦除rom通过电信号烧录到内存当中，这样二进制文件就能够转换成电信号存储在内存上，之后通过地址访问相应的内存信号，传递到I/O寄存器上控制相应的电路。