Дискретная линия задержки

(54) ДИСКРЕТНАЯ ЛИНИ ЕРЖ ся к импульсиспользовавления в реременными соотношениями функционально стовыхонтроле игналов пр СВИС. Цель быстродей- снижении сла вентильвого на твия при о временн затрат достигается управления,двух элемен ески нерге а счг правл о-мощи стройс стных затва, 1 ил. едения входа го вентиля б,рат на реализа госуаАРственный номитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ ССО(57) Изобретение относи ной технике и может быт но в устроиствах для уп альном масштабе времени зобретения - повышение Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в составе КИО для управления в реальйом масштабе времени временными соотношениями тестовых сигналов при функциональном контроле современных типов СБИС, требующих пикосекундной разрешающей способности задания временной диаграммы контроля,2тов И 7,8, элемента ИПИ 9, вентильных элементов 12, второго набора нагрузочных элементов, дешифратора 13, элемента ИПИ 15 и новых связей. Устройство также содержит входную шину 1, цепочку послеловательно .соединенных вентильных элементов 2-12-.М, мультиплексор 3 шину 4 старших разрядов управления устройства, Шину 14 младших разрядов управления устройства, первую группу вентильных элементов 10-11 О-К, вентильные элементы 11-111-К первого набора чагрузочных элементов, выходную шину 16, Введенные элементы и новые связи исключают зависимость изменения длительности задержанных импульсов от прсграммируемого значения задержки, что позволяет увеличить предельное быстродействие устройства, Кроме того, без изменения собственной задержки устройства обеспечения возможность сокращения чиных элементов пер бора нагру". зочных элементов, что обеспечивает сокращение аппаратн о 1 елью изобретения являетей повышение быстродействия устройства путем исключения зависимости изменения длительности выходного импульса от программируемого значения задержки при одновременном снижении аппаратно-мощностных затрат,На чертеже изображена блок-схема дискретной линии задержки.Дискретная линия содержит входную шину 1, цепочку последовательно соединенных вентильных элементов 2-1 2-И, мультиплексор 3, шину 4 старших разрядов управления устройства, вход 5 управления устройства, управляющий вентиль 6, элементы И 7 и 8, элемент ИЛИ 9, первая группа вентильных элеМентов 10-110-К, группа вентильйых элементов 11-111-К первого абора нагрузочных элементов, вентильые элементы 12 второго набора нагрузочных элементов, дешифратор 13, шину 14 младших разрядов управления устройства, элемент ИЛИ 15, выходную шину 16.Входная шина 1 линии задержки соединена с входом цепочки последовательйо соединенных вентильных элементов 2-1,2-И и первым входом мультиплек бора 3, входы управления которого соединены с шиной 4 старших разрядов упавления линии. Инверсный выход каждого вентиля 2- цепочки последоваТельно соединенных вентильных элемен тов соединен с входом последующего.с 2-(,1+1)-.го вентиля этой цепочки. Йри это прямой выход первого вентиля 2-1 цепочки последовательно соединенных вентильных элементов соединен с вторым входом мультиплексора 3, каждый последующий четный вход мультиПлексора 3 соединен с прямым выходом Йечетного вентильного элемента этой цепочки. Инверсный выход вентиля 2-2 цепочки последовательно соединенных 1 ентильных элементов соединен с третьйм входом мультиплексора 3, каждый Последующий нечетный вход мультиплексора 3 соединен с инверсным выходом Последующего четного вентильного эле 40 мента этой цепочки. Вход 5 управления устройства соединен с входом управляющего вентиля 6,. 45 прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым входом первого 7 и второго 8 элементов И, Второй вход элемента Исоединен с первым выходом м 9 пьтиплексора 50 3. Второй вход элемента И 8 соединен с вторым выходом мультиплексора 3 и входом вентильных элементов 12 вто)ого набора нагрузочных элементов. Выходы элементов И 7 и 8 соединены с55 входами элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с первыми входами вентилей первой группы вентильных,элементов 10-110-К, вторые входы этих вентилей соединены с соответств гщими выходами дешифратора 13, входыкоторого соединены с шиной 14 младшихразрядов управления устройства. Выход каждого вентильного элемента10-110"К первой группы вентильных элементов подключен к емкостнойнагрузке, в качестве которой используются емкости входов соответствующейгруппы вентильншх элементов 11-111-К первого набора нагрузочных элементов. Выходы вентилей первой группывентильных элементов 10-110-К соединены с входом элемента ИЛИ 15, выход которого соединен с выходной шиной 16,Линия работает следующим образом.Входной импульс отрицательной полярности поступает на входную шину 1.Проходя по цепочке последовательносоединенных элементов 2-12-И, этотимпульс задерживается на каждом вентиле на время его собственной задержкифс и поступает на соответствующийвход мультиплексора 3, не изменяяпервоначальной полярности, При этом,проходя через цепочку последовательно соединенных элементов 2-12-Б,входной импульс поступает на входочередного вентиля цепочки инвертированным по сравнению с полярностьювходного импульса на входе предыдущего вентиля цепочки, Это исключаетзависимость длительности импульсана выходе мультиплексора 3 в зависимости от программируемой задержки.Код, поступающий на шину 4 старших разрядов управления устройства,определяет задержку входного импуль"са, задаваемую со сравнительно гру-.бой дискретностью, и кратную собст"венной задержке вентильного элемента цепочки последовательно соединенных элементов 2-12"Б. В зависимости от состояния входа 5 управления устройства разрешающий уровень с выхода вентиля 6 поступает либо на вход элемента И 7, либо на вход элемента И 8, Перепад импульсного сигнала из уровня логической "1" к уровню логического "0", проходя с второго выхода мультиплексора 3 на выход элемента И 8 (при наличии разрешающего уровня на его первом входе), задерживается на время, пропорциональное числу входов вентильных элементовв12, подключенных к второму выходу мультиплексора 3. Эта задержка выби154176л р рается примерно равной. Че 2 рез элемент И 7 импульсный сигнал проходит без задержки на время о, . Прои ходя через элемент ИЛИ 9, импульсные сигналы с выхода элемента И 8 или с выхода элемента И 7) поступают на первые входы вентильных элементов 10-110-К, выполняющих логическую 10 . функцию И.В зависимости от кода, поступающе" го на шину 14 младших разрядов управления устройства, с соответствую" щего выхода дешифратора 13 разрешающий 15 уровень поступает на вход одного из элементов 10-110-К, На выходе вентильного элемента 10-ш, на втором входе которого присутствует разрешающий уровень, вырабатывается импульс ный сигнал прямой полярности, на вы" ходе остапьных вентильных элементов первой группы присутствует уровень логического "0".Фронт и срез импульсного сигнала, 25 проходящего с выхода вентильного элемента 10-ш через элемент ИЛИ 15 на выходную шину 16 линии, задерживаются на время, пропорциональное количеству подключенных входов вентильных 30 элементов 11-шпервого набора нагрузочных элементов. Так как зависимость задержки фронта и среза импульсного сигнапа на выходе матричного вентиль- ного элемента в зависимости от емкос 55 ти входов подключенных вентильных элементов достаточно линейная, то имеется возможность расчетным или экспериментальным путем выбрать количество вентипьных элементов в соот ветствующей группе из числа вентильных элементов первого набора нагрузочных элементов 11-111-К, обеспечивающих требуемую задержку. Так как емкость входа матричного вентильного эле мента достаточно мала, например, для вентильных элементов базового матричного кристалла 1500 ХМ 1 составляет значение порядка десятых долей пикофарады, то дискретизация задержки 50 импульсного сигнала на выходе элемента ИЛИ 15 может осуществляться в пико- секундной области.Переключение дешифратора 13 обеспечивает приращение задержки импульсного сигнала на выходной шине 16 линии с дискретностьюлр2 К 06где К - количество выходов дешифратора.Возможность дискретизации с пико- секундной разрешающей способностьюСрвременного интервала - а не вре 2менного интервала как в известной линии существенно сокращает необходимое число вентильных элементов первого набора нагрузочных элементов 11-1. 11-К, что снижает аппаратно-мощностные затраты на устройство в целом. Переключение дешифратора 13 можетпроизводиться до появления импульсана выходе элемента ИЛИ 15, поэтомууправляющие коды на входных шинахмогут изменяться с высокой частотой,В режиме управления в реальном масштабе времени это обеспечивает болеевысокое быстродействие устройства.Диапазон задания задержки в устройстве равен (0+1) р, а дискретностьпрограммного управления 6,Максимальное быстродействие устройства в режиме управления в реальном масштабе времени определяетсяследующей зависимостью:1Г = ----с Л ЛО+ ,фгде ь- собственная начальная задержька дискретной линии задержки при начальном (например,нулевом) управляющем коде;лс - задаваемая программная за"Рдержка 1ус рс - минимальная длительностьвходного импульса,Дополнительным преимуществом предлагаемой линии является то, что, имеяпикосекундную дискретность программного управления, она полностью выполнена только на логических элемен-тах. Это позволяет реализовать еена основе матричных БИС серий К 1500 ХИ 11500 ХМ 2 и др. Микроминиатюризацияконструктивных размеров линии позволяет в конструктивном отношении эффективно использовать ее при создании автоматизированного контрольно-.измерительного оборудования.В изобретении исключена зависимость изменения длительности выходного импульса от программируемогозначения задержки. Это позволяетуменьшить минимальную длительностьвходных импульсов и тем самым повы-.сить предельное быстродействие линии,1541760 Составитель В, ПростаковРедактор М. Бпанар Техред Л.олийнык Корректор С. 1 ер Заказ 289 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СС зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Формула изобретения Дискретная линия задержки, содержащая входную шину, подключенную к5 входу цепочки последовательно соеди" ненных вентильных элементов и первому входу мультиплексора, входы управления которого соединены с шиной старших разрядов управления устройства, а 10 также первую группу вентильных элеменчов, первые входы которых объединены а выход каждого из которых подключен к емкостной нагрузке, в качестве которой используются емкости входов соответствующей группы вентильных элементов первого набора нагрузочных . элементов, о т л и ч а ю щ а я с я 1 ем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном снижеНии аппаратно-мощностных затрат, в ьее введены первый и второй элементы Й, элемент ИЛИ, управляющий вентиль, Йлод которого соединен с входом управления устройства, а прямой и ин Персный выходы соединены с первыми Входами первого и второго элементов И соответственно, выходы которых со 1 Единены с входами элемента ИЛИ, вто ые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с перым и вторым выходами мультиплексора,второму выходу мультиплексора подключены входы вентильных элементоввторого набора нагрузочных элементов,выход элемента ИЛИ соединен с первымивходами первой группы вентильных элементов, вторые входы которых соедине"ны с соответствующими выходами дешифратора, входы которого соединены сшиной младших разрядов управленияустройства, выходы первой группы вентильных элементов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, приэтом инверсный выход каждого предыдущего вентильного элемента цепочкипоследовательно соединенных вентильных элементов соединен с входом последующего элемента этой цепочки, прямой выход первого вентиля цепочкисоединен с вторым входом мультиплексора, каждый последующий четный входмультиплексора соединен с прямым выходом соответствующего последующегонечетного вентиля цепочки, инверсныйвыход второго вентиля цепочки последовательно соединенных вентильныхэлементов соединен с третьим входоммультиплексора, каждый последующийнечетный вход мультиплексора соединен с инверсным выходом соответствующего последующего четного вентиляэтой цепочки,