基本AND,OR,NOT,NAND,NOR,XOR,XNOR门的延迟时间有何不同?

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1-1基本逻辑门的延迟时间有何不同?

我发现NAND和NOR门在数字电路设计中是首选,延迟时间较短,AND和OR门甚至可以用NOT和NAND / NOR门实现。

1-2 AND,OR,NOT门之间的延迟时间是否存在已知或已知的差异?

logic verilog delay hdl circuit
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如果你看看这些不同的大门是如何构建的,你可以看到一些差异的原因。逆变器由一个上拉晶体管和一个下拉晶体管组成。这是最简单的门,因此可能是最快的。 NAND有两个串联的下拉器件和两个并联的上拉晶体管。 NOR基本上与NAND相反。是的:AND通常只是NAND +逆变器。

两个串联晶体管(使其更慢)的路径的导通电阻将更高,并且连接到单个节点的晶体管的数量将增加捕获负载(使其更慢)。您可以通过使用更大的晶体管(导通电阻更低)来加快速度,但这会增加驱动它的任何电池的负载,从而减慢电池的运行速度。

这是一个很大的优化问题,您可能不应该尝试自己解决。这就是EDA工具的用途。


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对于典型的fpga(基于LUT的逻辑元素),根本没有区别。单个单元格可以根据其生成的真值表实现复杂的功能,并且多个表达式可以折叠成单个单元格,因此您甚至不会找到单个和/或非“门”。

对于ASIC来说可能有所不同,我不知道。但是在一个典型的fpga中,你没有门,有基于ram的查找表,实现其输入的复杂功能 - 4-6个输入,而不仅仅是2。

您会发现,在足够大的设计中,路由成本远高于单个逻辑单元中的延迟。

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