On applicability of Universal Logic Gates for Designing Masked Programmable Gate Array Architectures

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Concepção de Circuitos Integrados
Lógica Combinacional
2
Lógica Combinacional
Os sinais de saída de um circuito são resultados
de uma combinação lógica dos sinais de entrada
atuais.
Lógica Estática As saídas só mudam de valores a
partir da mudança dos valores de
entrada. Lógica Dinâmica As saídas representam o
resultado da combinação lógica durante um tempo
pré-determinado.
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Lógica Combinacional

• Lógica Estática
• - CMOS Estático Convencional
• - Lógica com Chaves
• Lógica Proporcional (Ratioed Logic)
• Resistive Load
• Depletion nMOS Load
• Pseudo nMOS Load
• Lógica Dinâmica
• CMOS Dinâmico
• Conventional Logic
• 4-Phase Logic (Type A)
• - CMOS Domino Logic
• - CVSL, DCVSL

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Lógica Combinacional
CMOS Estático Convencional
Exceto durante o período de transição, a saída
de uma porta CMOS estática está ligada a VDD ou
VSS (Massa) através de um caminho com baixa
resistividade. OBS Isto faz com que uma porta
CMOS estática consuma muito menos que uma porta
NMOS. A saída de uma porta CMOS assume sempre
o valor da função booleana implementada pelo
circuito (ignorando novamente os efeitos de
transição durante o período de chaveamento).
O colocado acima difere da classe de circuitos
dinâmicos, que baseia-se no armazenamento
temporário de valores de sinais em capacitâncias
de nodos do circuito com alta impedância.
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Lógica Combinacional
CMOS Estático Convencional
VDD
E1 E2 E3
Somente PMOS
pull up
S f (E1,E2,E3)
E1 E2 E3
pull down
Somente NMOS
VSS
As redes PUP (pull up) e PDN (pull down) são
duais.
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Lógica Combinacional
CMOS Estático Convencional
Fast Complex Gate - Design Techniques (1/2)
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Lógica Combinacional
CMOS Estático Convencional
Fast Complex Gate - Design Techniques (2/2)
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Lógica Combinacional
Ratioed Logic
9
Lógica Combinacional
Ratioed Logic
Passive Loads
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Lógica Combinacional
Ratioed Logic
Active Loads
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Lógica Combinacional
Ratioed Logic
Pseudo-NMOS
Pseudo-nMOS NOR Gate
Onde
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Lógica Combinacional
Ratioed Logic
Pseudo-nMOS NAND Gate
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Lógica Combinacional
Ratioed Logic
Outro exemplo de Pseudo-nMOS Gate
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Lógica Combinacional
Ratioed Logic
Pseudo-nMOS Improved Load
NOR-4 Gate
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Lógica Combinacional
Conventional Dynamic CMOS Logic
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Lógica Combinacional
Example of Conventional Dynamic CMOS Gates
Problem!
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Lógica Combinacional
Cascaded Conventional Dynamic CMOS Gates 4-phase
Logic Type A
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Lógica Combinacional
Example of Cascaded Conventional Dynamic CMOS
Gates 4-phase Logic Type A
Allowable gate connections
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Lógica Combinacional
CMOS Domino Logic
CMOS Domino Logic (a) Basic Gate (b) Static
Version (low frequency) (c) Latching Version.
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Lógica Combinacional
Cascode Voltage Switch Logic (CVSL)
Fig. 5.11 pag. 170
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Lógica Combinacional
Dual Cascode Voltage Switch Logic (DCVSL)