能否将两个互补输出结构的普通CMOS门电路输出端并联，接成线与结构？
将两个互补输出结构的普通CMOS门电路输出端并联，接成线与结构，这在理论上是可以实现的，但需要注意一些关键的细节和潜在的问题。下面我将详细阐述这个过程，并尽量用更自然的语言来描述。
什么是线与（WiredAND）？
首先，我们得明白什么是“线与”。在线与逻辑中，多个门电路的输出被直接连接在一起，形成一个共享的输出节点。当所有连接的门电路输出都为高电平时，这个共享输出节点才为高电平；只要其中任何一个门电路输出为低电平，共享输出节点就为低电平。这模拟了AND门的功能，所以被称为“线与”。
CMOS互补输出结构的特点
我们通常说的普通CMOS门电路，比如CMOS NAND门或者CMOS NOR门，它们都有一个“互补输出结构”。这意味着：
高电平输出时： PMOS管导通，NMOS管截止，输出连接到电源（VDD）。
低电平输出时： NMOS管导通，PMOS管截止，输出连接到地（GND）。
关键在于，一个输出节点永远不会同时连接到VDD和GND。当输出是高电平时，NMOS管是关断的，不会拉到地；当输出是低电平时，PMOS管是关断的，不会拉到VDD。
如何实现线与？
要实现线与，我们需要找到一种方法，让多个输出点可以“决定”最终的输出状态。在线与结构中，如果任何一个输出是低电平，整个总线就应该被拉低。
CMOS门电路如何并联成线与？
考虑到CMOS的互补输出特性，我们可以设想将多个CMOS门（例如，两个CMOS NAND门）的输出直接连接在一起。
情况一：两个CMOS NAND门的输出都为高电平。
这意味着两个NAND门内部的NMOS管都处于截止状态，PMOS管都处于导通状态。
当我们将这两个输出并联起来时，它们都连接到VDD。此时，并联的输出节点将是高电平。这符合线与逻辑：如果所有输入都使得NAND门输出为高，则线与结果为高。
情况二：其中一个CMOS NAND门的输出为低电平，另一个为高电平。
输出为低电平的NAND门，其内部的NMOS管导通，将输出节点拉到GND。PMOS管则截止。
输出为高电平的NAND门，其内部的NMOS管截止，PMOS管导通，尝试将输出节点拉到VDD。
重点来了： 由于那个输出低电平的NAND门，它的NMOS管是导通的，它会强行将并联的输出节点拉到GND。此时，即使另一个NAND门试图拉高输出，由于存在一个直接连接到地的通路（通过那个NMOS管），输出节点就会被拉低。
这同样符合线与逻辑：只要有一个输入是低电平，线与的结果就应该是低电平。
情况三：两个CMOS NAND门的输出都为低电平。
此时，两个NAND门的NMOS管都导通，将并联的输出节点拉到GND。输出节点自然是低电平，这符合线与逻辑。
要点与注意事项：
1. 门电路类型： 这种线与结构特别适合用于 漏极开路（OpenDrain） 或 漏极集电极（OpenCollector） 的输出结构。尽管我们讨论的是普通CMOS，但它们的行为在一定程度上类似。需要强调的是，严格意义上的漏极开路/集电极输出是设计成只能输出低电平（拉低），而高电平需要外部的上拉电阻。普通CMOS互补输出结构本身就包含“推挽”能力（既能拉高也能拉低），这使得直接并联成为可能。
2. 上拉电阻（Pullup Resistor）： 对于严格的漏极开路/集电极输出，为了实现高电平，必须 外加一个上拉电阻。但是，在我们讨论的普通CMOS互补输出结构直接并联时，PMOS管本身就起到了“上拉”的作用。当所有NMOS管都截止时，PMOS管会导通，将节点拉高。所以，通常情况下不需要外加额外的上拉电阻。
3. 驱动能力与电容：
电流限制： 虽然CMOS门可以拉低输出，但当多个门同时输出低电平时，通过NMOS管的总电流会更大。需要确保NMOS管和电源线能承受这个电流。
总输出电容： 并联的输出节点会累加各个门输出端的电容。这会增加输出节点的充放电时间，降低门的切换速度，尤其是在高频应用中。
4. “总线”的属性： 这种并联的输出节点，实际上就形成了一个“总线”。当它处于“输出”状态时，遵循线与规则。但需要注意的是，在同一时刻，不能有多个门同时尝试“驱动”总线（例如，一个拉高，一个拉低）。正是CMOS互补输出结构的特性（一个导通另一个必定截止）避免了这种情况下的直接短路。
5. “线或”（WiredOR）的反转： 如果我们将CMOS NOR门（输出为00时才输出1，其他情况输出0）的输出端以类似方式连接，那么它会实现线或的功能（或者说，它会实现一个等效于AND门的功能，因为NOR门的输出取反是OR门）。也就是说，当所有NOR门的输出都是0时，总线输出1；只要有一个NOR门的输出是1，总线就输出0。这和我们前面描述的线与正好相反。所以，如果你想实现线与，你需要用CMOS NAND门（输出为11时才输出0，其他情况输出1）的输出端进行并联。
总结一下实现过程：
选取多个CMOS NAND门。将它们各自的输出端用导线直接连接在一起，形成一个共同的输出节点。这个共同的输出节点就表现出“线与”的行为。
为什么不用CMOS NOR门？
如果你用CMOS NOR门并联，结果会是“线或”。因为NOR门的输出是“低电平有效”（只有输出0时才有一个NMOS管导通将输出拉低）。如果将两个NOR门的输出并联：
如果两个NOR门的输出都是0（PMOS导通），则并联输出为1。
如果一个NOR门的输出是0，另一个是1（NMOS导通），则并联输出为0。
如果两个NOR门的输出都是1（NMOS导通），则并联输出为0。
这个行为等同于OR门的输出取反，所以是线或。
实际应用中的考虑：
虽然这种方法可以实现线与，但现代集成电路设计中，由于对速度、功耗和驱动能力有更高的要求，以及为了更灵活地控制总线，通常会避免直接使用多个CMOS门的输出并联形成总线。取而代之的是使用专门设计的总线驱动器、三态缓冲器（Tristate Buffers）或者使用像“总线竞争”（Bus Contention）这样的概念来管理共享的信号线。
不过，在一些简单的、低速的应用场景，或者在解释数字逻辑的基本原理时，这种CMOS NAND门输出并联的线与结构是有效的。
希望这样的解释足够详细，并且感觉上更像是一位经验丰富的工程师在交流，而不是生硬的AI输出。
什么是线与（WiredAND）？
首先，我们得明白什么是“线与”。在线与逻辑中，多个门电路的输出被直接连接在一起，形成一个共享的输出节点。当所有连接的门电路输出都为高电平时，这个共享输出节点才为高电平；只要其中任何一个门电路输出为低电平，共享输出节点就为低电平。这模拟了AND门的功能，所以被称为“线与”。
CMOS互补输出结构的特点
我们通常说的普通CMOS门电路，比如CMOS NAND门或者CMOS NOR门，它们都有一个“互补输出结构”。这意味着：
高电平输出时： PMOS管导通，NMOS管截止，输出连接到电源（VDD）。
低电平输出时： NMOS管导通，PMOS管截止，输出连接到地（GND）。
关键在于，一个输出节点永远不会同时连接到VDD和GND。当输出是高电平时，NMOS管是关断的，不会拉到地；当输出是低电平时，PMOS管是关断的，不会拉到VDD。
如何实现线与？
要实现线与，我们需要找到一种方法，让多个输出点可以“决定”最终的输出状态。在线与结构中，如果任何一个输出是低电平，整个总线就应该被拉低。
CMOS门电路如何并联成线与？
考虑到CMOS的互补输出特性，我们可以设想将多个CMOS门（例如，两个CMOS NAND门）的输出直接连接在一起。
情况一：两个CMOS NAND门的输出都为高电平。
这意味着两个NAND门内部的NMOS管都处于截止状态，PMOS管都处于导通状态。
当我们将这两个输出并联起来时，它们都连接到VDD。此时，并联的输出节点将是高电平。这符合线与逻辑：如果所有输入都使得NAND门输出为高，则线与结果为高。
情况二：其中一个CMOS NAND门的输出为低电平，另一个为高电平。
输出为低电平的NAND门，其内部的NMOS管导通，将输出节点拉到GND。PMOS管则截止。
输出为高电平的NAND门，其内部的NMOS管截止，PMOS管导通，尝试将输出节点拉到VDD。
重点来了： 由于那个输出低电平的NAND门，它的NMOS管是导通的，它会强行将并联的输出节点拉到GND。此时，即使另一个NAND门试图拉高输出，由于存在一个直接连接到地的通路（通过那个NMOS管），输出节点就会被拉低。
这同样符合线与逻辑：只要有一个输入是低电平，线与的结果就应该是低电平。
情况三：两个CMOS NAND门的输出都为低电平。
此时，两个NAND门的NMOS管都导通，将并联的输出节点拉到GND。输出节点自然是低电平，这符合线与逻辑。
要点与注意事项：
1. 门电路类型： 这种线与结构特别适合用于 漏极开路（OpenDrain） 或 漏极集电极（OpenCollector） 的输出结构。尽管我们讨论的是普通CMOS，但它们的行为在一定程度上类似。需要强调的是，严格意义上的漏极开路/集电极输出是设计成只能输出低电平（拉低），而高电平需要外部的上拉电阻。普通CMOS互补输出结构本身就包含“推挽”能力（既能拉高也能拉低），这使得直接并联成为可能。
2. 上拉电阻（Pullup Resistor）： 对于严格的漏极开路/集电极输出，为了实现高电平，必须 外加一个上拉电阻。但是，在我们讨论的普通CMOS互补输出结构直接并联时，PMOS管本身就起到了“上拉”的作用。当所有NMOS管都截止时，PMOS管会导通，将节点拉高。所以，通常情况下不需要外加额外的上拉电阻。
3. 驱动能力与电容：
电流限制： 虽然CMOS门可以拉低输出，但当多个门同时输出低电平时，通过NMOS管的总电流会更大。需要确保NMOS管和电源线能承受这个电流。
总输出电容： 并联的输出节点会累加各个门输出端的电容。这会增加输出节点的充放电时间，降低门的切换速度，尤其是在高频应用中。
4. “总线”的属性： 这种并联的输出节点，实际上就形成了一个“总线”。当它处于“输出”状态时，遵循线与规则。但需要注意的是，在同一时刻，不能有多个门同时尝试“驱动”总线（例如，一个拉高，一个拉低）。正是CMOS互补输出结构的特性（一个导通另一个必定截止）避免了这种情况下的直接短路。
5. “线或”（WiredOR）的反转： 如果我们将CMOS NOR门（输出为00时才输出1，其他情况输出0）的输出端以类似方式连接，那么它会实现线或的功能（或者说，它会实现一个等效于AND门的功能，因为NOR门的输出取反是OR门）。也就是说，当所有NOR门的输出都是0时，总线输出1；只要有一个NOR门的输出是1，总线就输出0。这和我们前面描述的线与正好相反。所以，如果你想实现线与，你需要用CMOS NAND门（输出为11时才输出0，其他情况输出1）的输出端进行并联。
总结一下实现过程：
选取多个CMOS NAND门。将它们各自的输出端用导线直接连接在一起，形成一个共同的输出节点。这个共同的输出节点就表现出“线与”的行为。
为什么不用CMOS NOR门？
如果你用CMOS NOR门并联，结果会是“线或”。因为NOR门的输出是“低电平有效”（只有输出0时才有一个NMOS管导通将输出拉低）。如果将两个NOR门的输出并联：
如果两个NOR门的输出都是0（PMOS导通），则并联输出为1。
如果一个NOR门的输出是0，另一个是1（NMOS导通），则并联输出为0。
如果两个NOR门的输出都是1（NMOS导通），则并联输出为0。
这个行为等同于OR门的输出取反，所以是线或。
实际应用中的考虑：
虽然这种方法可以实现线与，但现代集成电路设计中，由于对速度、功耗和驱动能力有更高的要求，以及为了更灵活地控制总线，通常会避免直接使用多个CMOS门的输出并联形成总线。取而代之的是使用专门设计的总线驱动器、三态缓冲器（Tristate Buffers）或者使用像“总线竞争”（Bus Contention）这样的概念来管理共享的信号线。
不过，在一些简单的、低速的应用场景，或者在解释数字逻辑的基本原理时，这种CMOS NAND门输出并联的线与结构是有效的。
希望这样的解释足够详细，并且感觉上更像是一位经验丰富的工程师在交流，而不是生硬的AI输出。
网友意见
普通的不行，如果一个想输出高，另一个想输出底，不就打起来了？
输出带三态的或者集电极开路的才有可能，也要正确使用才行。
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