Puertas lógicas CMOS XOR

Si el único criterio es que se use una combinación de puertas, entonces podría haber un número infinito de respuestas 'correctas'. Sin embargo,

¿Cuál es el punto de usar dos inversores? ¿Por qué no puedo simplemente dibujar un búfer?

1. Un solo búfer es solo una puerta, no una 'combinación'.

2. En la práctica, un búfer CMOS está hecho de dos inversores, por lo que la respuesta dada es la combinación más simple de puertas 'elementales'.

¿Y por qué el segundo inversor debe estar activo bajo?

La negación sería igualmente válida en la salida, pero tenerla en la entrada muestra que la señal es 'activa baja' en este punto.

Para la segunda función, lo mismo, ¿por qué la salida debe tener un inversor bajo activo? ¿Por qué solo puede contener una puerta OR en la salida en lugar de un NOR y un inversor?

La misma cosa. Una puerta CMOS OR ya es una combinación de una puerta NOR y un inversor.

Para la primera pregunta , no puede simplemente dibujar un búfer porque se le pregunta cómo se implementa un búfer. Básicamente, un búfer son dos inversores uno tras otro, como se muestra aquí.

¿Por qué su autor dibuja el segundo inversor con la burbuja en la entrada? Es una cuestión de preferencia. El autor probablemente piensa que ayuda a evitar sentir que la salida está invertida con respecto a la entrada del circuito. En otras palabras, quiere dejar en claro que la salida de la segunda etapa sigue a la entrada de la primera etapa y no se invierte en última instancia.

Ver: puerta de búfer wiki

La segunda pregunta es similar. No puede usar simplemente una puerta o porque no es una puerta fundamental: está construida a partir de una puerta nor con un seguidor inversor. Al igual que:

wiki o puerta

¿Por qué no hacer las funciones usando puertas NAND? Hay un buen circuito de puerta XOR:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Esto elimina la confusión sobre las entradas bajas activas. También me gusta que sea una implementación de un solo paquete.

$Y= {\overline{A}B+\overline{B}A}$es$Y=xor(A,B)$o simplemente$Y=(A \neq B)$, siendo una implementación habitual (ver aquí para esta implementación y alternativas):

Las puertas básicas (AND, OR, NAND, NOR) tienen su equivalente de deMorgan.

Las puertas básicas son puertas de entrada positiva, lo que hace que los símbolos de deMorgan sean puertas de entrada negativa. Dos formas de mirar el mismo dispositivo.

puerta NAND$\overline {A\cdot B}$con deMorgan$X = \overline A + \overline B$se convierte en una puerta OR de entrada negativa.

Mediante el uso de puertas de entrada positiva o entrada negativa, un autor puede identificar el estado activo, lo que ayuda a solucionar problemas. Sin tener que comprobar nada más, un solucionador de problemas podría identificar un posible problema con solo mirar el símbolo utilizado.

No es particularmente útil en su caso, pero lo era cuando tenía niveles de puertas en un diseño discreto. Para selecciones de chips, identificó claramente el estado activo (bajo o alto).

En el siguiente ejemplo, la puerta OR se muestra como una NAND negativa, porque Chip Select y Output Enable tienen que estar bajos para activar los búferes de salida. Si se suponía que el dispositivo estaba activo y no se vio ningún 0 en la entrada, se encontró un problema.

El uso de Negative-Logic hace que un flip-flop SR NAND sea mucho más fácil de entender. Cualquier entrada 0 significa que la salida correspondiente es 1. Incluso se parece a un flip-flop SR NOR.

También prevaleció más con los circuitos TTL, ya que TTL podía absorber más corriente (baja) que la fuente, lo que afectaba el fanout o la cantidad de dispositivos que podía controlar una salida TTL.

No lo ves muy a menudo en estos días, pero sonrío cuando lo hago.

Un 1 en A, producirá un 0. Un 0 en Negative-NOT, producirá un 1, y viceversa.

Esto no es demasiado significativo, pero Y = A. Las inversiones se anulan entre sí, por lo que son irrelevantes. El autor destaca esto.