Всесоюзная пamp; tги••ш. •”•: v•лjv; rvлбиблиютскаспособ и1нд1

Союз Советски Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства ЛЪЗаявлено 27.Ч 111.1968 ( 1265260/18-24с присоединением заявки1 ПК Н 031 29/00 ПриоритетОпубликовано 21.Ч 1,1971, Бюллетень Лс 20 Дата опубликования описания 23.И 11.197 Комитет оо делан аобретоний и открытийДК 621.374,33(088.8) ри Сосете удинисСССР Авторы зобретения, Борисов, Д. С, Ситников, С. Е. Токовенко Л, Утяко Заявите 1 БЯЙТГ 1 4 СПОСОБ И,НДИКАЦИИ РОВЫХ УЗЛОВ Изобретение относится к области радио электроники и может быть использовано для усовершенствования цифровых устройств, основанных на использовании модульных конструкций.Известны методы улучшения основных технико-экономических показателей цифровых узлов, основанные на использовании прогрессивной технологии. В связи с интенсивным внедрением прогрессивных методов производства микроэлектронных схем особенно быстро возникла задача минимизации функциональных связей и межмодульных соединений. Это обусловлено прежде всего тем фактом, что надежность полупроводниковых интегральных схем в отличие от схем на обычных дискретных компонентах мало зависит от их сложности и определяется, в основном, качеством сборки и количеством внешних связей,Достигнутый мировой уровень производства интегральных схем на МОП-структурах позволяет в массовом масштабе реализовать на одной пластине кремния размером до 15 мм схемы, содержащие до 1000 полевых транзисторов, Для упаковки интегральных схем используют видоизмененные круглые транзисторные или плоские корпуса, имеющие 10 - 16 выводов. Если учесть, что обычно три вывода должны использоваться для питания схем, то для функциональных связей остается всего 7 - 13 выводов. Так как количество внешних выводов ограничено технологическими соображениями, то при конструировании модулей на интегральных схемах, и в первую очередь со структурой МОП, этот фактор является существенно ограничивающим как сточки зрения дальнейшего улучшения технологичности и надежности, так и с точки зрения дальнейшего снижения габаритов и веса.Поэтому при реализации схем на основемодульных конструкций пытаются использовать всевозможные способы сокращенияфучкциональных соединений и, по возможности, количества модулей.Известны также способы уменьшения числа межмодульных соединений и корпусов,основанные на создании и на использованиивысокоэффективных многовходных логических схем. Под эффективностью в данномслучае понимают возможность реализации вданной схеме достаточно большого числа логических операций с меньшим числом переменных,Недостатком известных способов являетсясравнительно малая эффективность и, крометого, сложность отыскания критериев оценкилогической эффективности модулей.По предложенному способу для повышения надежности на счетный вход первогоЗО триггера каждой группы, объединяющей триг60 3геры в соответствии с требуемым основаниемсистемы счисления, подают импульсы тактовой последовательности, а индикацию состояний каждой группы триггеров осуществляютсравнением по фазе выходных импульсовгруппы с опорными импульсами.На фиг. 1 изображена блок-схема одногоиз вариантов многоразрядного счетчика натриггерных декадах с фазоимпульсньв представлением информации; на фиг, 2 - блоксхема триггерного счетчика с повышеннойразрешающей способностью по частоте.Простейший вариант многоразрядногосчетчика (фиг. 1) включает в себя ряд триггерных декад 1. Счетные входы всех декадподсоединены через схемы объединения 2 кобщей шине 3 тактовых импульсов, Крометого, на второй вход схемы 2 первой декадыпоступают счетные импульсы, а вторые входысхем объединения 2 каждой из последующихдекад соединены непосредственно с выходами предыдущих декад. Выходы каждой декады соединены с внешними выводами. Начальная установка счетчика производится подачей импульса сброса на шину 4, к которойподсоединены параллельно соответствующиеустановочные входы всех триггеров декад.Три внешних вывода 5 служат для подключения питающих напряжений.Поскольку тактовые импульсы поступаютна входы всех декад одновременно, импульсына выходе каждой из них, при отсутствии зажима б счетных импульсов, появляются послеприхода десяти тактовых импульсов. Приэтом фазовый сдвиг импульсов на выходах 7по отношению к импульсам опорной последовательности, задающей нулевую фазу, остается постоянным. Таким образом в счетчикеосуществляется режим хранения информации.Для правильного счета числа импульсов необходимо, чтобы счетные импульсы приходили на входы декад в промежутке между тактовыми импульсами. Это достигается путемвведения входного синхронизатора (на чертеже не показан), обеспечивающего жесткуюпривязку каждого счетного импульса к последовательности импульсов, не совпадающих вовремени ни с одним из тактовых,Импульс переноса на следующую декадувыделяется схемой объединения 2, посколькупосле приходов десяти счетных импульсов,предыдущая декада срабатывает в моментвремени, не совпадающий с импульсами такта. При этом счетные импульсы на вход первой декады должны поступать с частотой невыше, чем на выходе опорной декады, Начальная установка (сброс) счетчика производится подачей импульса на шину 4 в моментвремени соответствующий фазе нуль,Как видно из блок-схемы и описания работы счетчика, о состоянии каждой декады можно судить по фазе импульсов на единственном для данной декады выходе. Соответственно в шестнадцатиштырьковом корпусе можноразместить, в принципе (если исходить из 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 того, что ограничения определяются числом выводов), до десятка декад простейшего счетчика; три вывода питания, один - счетный вход, один - тактовые импульсы, один сброс, остальные десять - выходы соответствующих декад, По тем же соображениям в одном корпусе может быть размещено до шести декад регистра или пяти декад счетчика с предустановкой.Счетчик с повышенным быстродействием (до 10 - 20 Мг 1 и выше) может быть построен по схеме, приведенной на фиг. 2. Отличие его от описанного ранее заключается во введении вспомогательной декады 8, работающей в том же коде, что и декады 1 счетчика, и поразрядных схем 9 сравнения кодов (дешифраторов), а также в том, что тактовые импульсы в последней блок-схеме поступают только на вспомогательную декаду, Кроме того, на установочный вход вспомогательной декады через шину О поступают в качестве синхронизирующих импульсы опорной последовательности.Режим хранения информации в последней схеме обеспечивается статической памятью триггерных декад. После прихода каждого тактового импульса происходит сравнение содержимого вспомогательной декады с содержимым каждой декады счетчика. В случае равенства кодов на выходах 7 соответствующих разрядных схем сравнения появляются импульсы, несущие информацию о состоянии декад, Поскольку в последней схеме прямые связи декад 1 счетчика с источником тактовых импульсов отсутствуют, разрешающая способность по частоте этого варианта определяется быстродействием первой (младшей) декады, кроме того, отпадает необходимость во входном синхронизаторе. Подсчет числа выводов показывает, что в одном корпусе возможно разместить до девяти декад счетчика по описанной схеме,Не исключено также и комбинированное решение, в котором низкочастотная часть выполняется по схеме, приведенной на фиг. 1, а высокочастотная - по схеме, изображенной на фиг. 2. Между двумя модулями счетчика в этом случае необходимо поставить синхронизатор.Таким образом, введение фазоимпульсного представления информации с использованием прогрессивных методов технологии изготовления модулей позволит существенно уменьшить количество модулей в схемах цифровых приборов, что является одним из важнейших условий дальнейшего улучшения их технико. экономических показателей: габаритов, веса, надежности. Предмет изобретения Способ индикации цифровых узлов, напри. мер счетчиков, регистров, на базе двоичных интегральных схем, отаичающийся тем, что, сРиг, 2 Составитель В. ГордоноваКоган Текред Л. В, Куклина Корректор О. С. Заицева Редактор Заказ 2185/12ЦНИИПИ Комитет Изд.878 Тираж 473 Подписное делам изобретений и открытий при Совете Мини.гроз СССР Москва, Ж, Раушскан наб., д. 4/5 пография, пр. Сапунов целью повышения надежности, на счетный вход первого триггера каждой группы, обьединяющей триггеры в соответствии с требуемым основанием системы счисления, подают импульсы тактовой последовательности, а индикацию состояний каждой группы триггеровосуществляют сравнением по фазе выходныхимпульсов группы с опорными импульсами.