从MOS到CMOS到门

从MOS到CMOS到门

转型过渡系列第3篇

如果感觉文章很长

那是我们要走很远

前面聊过用四个MOS可以构筑逆变器。但实际上，MOS这种开关还有更广泛的用途——计算机。计算可以拆解为门，门就是输入然后得到一定逻辑的输出。没有门的情况，就是输入0得到0，输入1得到1，同时输入01就短路了。非门就是输入0得到1，输入1得到0。或门就是输入00得到0，输入01得到1，输入10得到1，输入11得到1。与门就是输入00得到0，输入01得到0，输入10得到0，输入11得到1。异或门就是输入00得到0，输入01得到1，输入10得到1，输入11得到0。简单的加法计算器（简称加法器）就是异或门+与门，拆解方法为一个加法位、一个进位位。输入个位上的A和B，AB通过异或门得到个位，AB通过与门得到十位并送完下一个加法器。比如输入11，个位得到结果为0，十位得到结果为1。

那么，如何通过MOS构筑门呢？举个非门(反相器)构筑的例子，只需要把一个PMOS和NMOS连接起来即可。当输入1，NMOS导通，输出0；当输入0时，PMOS导通，输出1。这种PMOS直接连接NMOS的结构叫做CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,互补金属氧化物半导体)。

同样的，与非门、或非门都只需要两个CMOS。只需要将这些PMOS和NMOS排满，即可得到各种计算法的组合，就是CPU。

参考文献

计算机基础二: 利用逻辑门搭建加法器

https://blog.csdn.net/m0_48375508/article/details/106564387

一文看懂CMOS集成门电路

https://zhuanlan.zhihu.com/p/111508084

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