
【計】 transistorized register
transistor
【計】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
register
【計】 R; RALU; register
【化】 memory; registor
晶體管寄存器(Transistor Register)是一種利用晶體管作為核心開關元件構成的數字電路存儲單元,用于在計算機和數字系統中暫存二進制數據。以下是其詳細解釋:
晶體管(Transistor)
指半導體器件,通過控制輸入信號(電壓/電流)實現電路通斷或放大功能。在寄存器中,晶體管主要作為電子開關(如MOSFET),通過導通/截止狀态表示邏輯“1”或“0”。
寄存器(Register)
由多個觸發器(Flip-Flop)組成的存儲單元,每個觸發器存儲1位(bit)數據。典型寄存器容量為4/8/16位,通過時鐘信號同步數據讀寫操作。
晶體管寄存器的核心是鎖存器(Latch)或觸發器(Flip-Flop)電路:
數據存儲公式可表示為:
$$ Q{n+1} = D quad text{當} quad CLK=上升沿 $$
其中 ( Q{n+1} ) 為下一狀态輸出,( D ) 為輸入數據。
《數字電子技術基礎》(閻石主編)
高等教育出版社,第6版,第4章“觸發器與寄存器”。
查看教材(豆瓣讀書頁)
IEEE論文:CMOS寄存器設計優化
"Low-Power Register Design in 7nm FinFET Technology", IEEE Transactions on Circuits and Systems, 2023。
MIT開放式課程:數字電路
"Combinational and Sequential Logic", MIT 6.004 Lecture Notes。
晶體管寄存器是由晶體管構成的基本存儲電路,主要用于數字系統中臨時存儲二進制數據。以下是詳細解釋:
物理構成 晶體管寄存器由大量晶體管組成,采用TTL(晶體管-晶體管邏輯)或CMOS(互補金屬氧化物半導體)工藝制造。每個存儲單元通過晶體管的導通/截止狀态表示0或1。
工作原理 利用晶體管的開關特性實現數據鎖存:輸入信號觸發時,晶體管組合電路會将當前數據狀态保持到下一個時鐘脈沖到來前,形成"記憶"功能。
主要類型
這類寄存器屬于中小規模集成電路,單個芯片通常包含4-64位存儲容量。現代處理器中往往集成上億個晶體管寄存器單元,通過納米級工藝實現高密度集成。
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