扇入(fan-in)和扇出(fan-out)

来源:FPGA 扇入扇出

The number of circuits that can be fed input signals from an output device.
扇出,可以从输出设备馈送输入信号的电路数量。

扇出(fan-out)是定义单个逻辑门能够驱动的数字信号输入最大量的术语。大多数TTL逻辑门能够为10个其他数字门或驱动器提供信号。因而,一个典型的TTL逻辑门有10个扇出信号。

在一些数字系统中,必须有一个单一的TTL逻辑门来驱动10个以上的其他门或驱动器。这种情况下,被称为缓冲器的驱动器可以用在TTL逻辑门与它必须驱动的多重驱动器之间。这种类型的缓冲器有25至30个扇出信号。逻辑反向器(也被称为非门)在大多数数字电路中能够辅助这一功能。


在模块化设计中
模块的扇出是指模块的直属下层模块的个数。下图中,平均的扇出是2。一般认为,设计得好的系统平均扇出是3或4。

模块的扇出
模块的扇出

一个模块的扇出数过大或过小都不理想,过大比过小更严重。一般认为扇出的上限不超过7。扇出过大意味着管理模块过于复杂,需要控制和协调过多的下级。解决的办法是适当增加中间层次。

一个模块的扇入是指有多少个上级模块调用它。扇入越大,表示该模块被更多的上级模块共享。这当然是我们所希望的。但是不能为了获得高扇入而不惜代价,例如把彼此无关的功能凑在一起构成一个模块,虽然扇入数高了,但这样的模块内聚程度必然低。这是我们应避免的。

设计得好的系统,上层模块有较高的扇出,下层模块有较高的扇入。其结构图像清真寺的塔,上面尖,中间宽,下面小。

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