
【计】 transistorized register
transistor
【计】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
register
【计】 R; RALU; register
【化】 memory; registor
晶体管寄存器(Transistor Register)是一种利用晶体管作为核心开关元件构成的数字电路存储单元,用于在计算机和数字系统中暂存二进制数据。以下是其详细解释:
晶体管(Transistor)
指半导体器件,通过控制输入信号(电压/电流)实现电路通断或放大功能。在寄存器中,晶体管主要作为电子开关(如MOSFET),通过导通/截止状态表示逻辑“1”或“0”。
寄存器(Register)
由多个触发器(Flip-Flop)组成的存储单元,每个触发器存储1位(bit)数据。典型寄存器容量为4/8/16位,通过时钟信号同步数据读写操作。
晶体管寄存器的核心是锁存器(Latch)或触发器(Flip-Flop)电路:
数据存储公式可表示为:
$$ Q{n+1} = D quad text{当} quad CLK=上升沿 $$
其中 ( Q{n+1} ) 为下一状态输出,( D ) 为输入数据。
《数字电子技术基础》(阎石主编)
高等教育出版社,第6版,第4章“触发器与寄存器”。
查看教材(豆瓣读书页)
IEEE论文:CMOS寄存器设计优化
"Low-Power Register Design in 7nm FinFET Technology", IEEE Transactions on Circuits and Systems, 2023。
MIT开放式课程:数字电路
"Combinational and Sequential Logic", MIT 6.004 Lecture Notes。
晶体管寄存器是由晶体管构成的基本存储电路,主要用于数字系统中临时存储二进制数据。以下是详细解释:
物理构成 晶体管寄存器由大量晶体管组成,采用TTL(晶体管-晶体管逻辑)或CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺制造。每个存储单元通过晶体管的导通/截止状态表示0或1。
工作原理 利用晶体管的开关特性实现数据锁存:输入信号触发时,晶体管组合电路会将当前数据状态保持到下一个时钟脉冲到来前,形成"记忆"功能。
主要类型
这类寄存器属于中小规模集成电路,单个芯片通常包含4-64位存储容量。现代处理器中往往集成上亿个晶体管寄存器单元,通过纳米级工艺实现高密度集成。
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