Д-триггер с самоконтролем и безопасным отказом

(51) 5 Н 03 К 3/037 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ(56) Лебедев В.И, и др, Схемотехнические особенности элементов с инжекционным питанием, - Сб, Микроэлектроника и полупроводниковые приборы,М.: Сов,рад 77, с,121-126,Авторское свидетельство СССРИ 1480100, кл, Н 03 К 3/037, 1987,К АВТОРСКОМУ СВ(54) Р-ТРИГГЕР С САМОКОНТРОЛЕМ ИБЕЗОПАСНЫМ ОТКАЗОМ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике иможет быть использовано при построении СБИС. Триггер содержит входы 1-7,инверторы 8-19 и выходы 20, 21. Упрощение обусловлено сокращением числавходов до семи и инверторов - до двенадцати, В триггере контролируетсяотсутствие "залипания" всех инверто"ров 8-15, образующих собственно 0 триггер, что обеспечивает увеличениеструктурной полноты самоконтроля.2Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектроникеи может быть использовано при построении СБИС,Цель изобретения - увеличениеструктурной полноты, самоконтрольи упрощение,Поставленная цель достигается засчет исключения двух входов, четырехинверторов и введения новых связей,На фиг, 1 приведена структурнаясхема Р-триггера с самоконтролем ибезопасным отказом; на фиг, 2 - потЕнциальные диаграммы работы Р-триггера с самоконтролем и безопаснымотказом.Р-триггер содержит первый - седьмой входы 1-7, первый - двенадцатыйинверторы 8-19, первый и второй выходы 20 и 21,Вход 1 соединен с входом инвертора 8, первый выход которого соединенс выходом инвертора 9 и с входом инвертора 10, первый выход которого 25соединен с вторым выходом инвертора8, с входом инвертора 11 и с первымвыходом инвертора 12, второй выходинвертора 10 соединен с входом инвертора 9 и с вторым выходом инвертора12, вход которого соединен с первымвыходом инвертора 11, второй выходкоторого соединен с первым выходоминвертора 13 и с входом инвертора 1,первый выход которого соединен с тре 35тьим выходом инвертора 10 и с входоминвертора 13.1(роме того, выход 2 соединен свходом инвертора 15, первый выходкоторого соединен с входом инвертОра 4012, вход 3 соединен с входом инвертора 16, выход которого соединен с выходом инвертора 17, с первым выходоминвертора 18 и с входом инвертора 19,выход которого соединен с входом инвертора 18 и с входом , Вход 5 соединен с входом инвертора 17, второйи третий выходы инвертора 18 соедине"ны соответственно с входами инверто"ров 13 и 11, вторые выходы которыхсоединены соответственно с выходами20 и 21. Выход 6 соединен с входоминвертора 15, второй выход которогосоединен с третьим выходом инвертора14 и с входом инвертора 17, третий55выход инвертора 12 соединен с третьимвыходом инвертора 13 и с входом инвертора 16, вход 7 соединен с входоминвертора 12. На Фиг, 2 обозначены потенциальные диаграммы 22-29 сигналов соответственно на входе 1, входе 2, входе 6, входе 7, выходе 20, входе 1, входе 3 и входе 5.На фиг. 1 вход 1 является вхоДом синхроимпульсов, вход 2 - информационным Р-входом, и выходы 20 и 21 соответственно инверсным и прямым вы" ходами триггера, Соединение выходов. инверторов на входе любого инвертора реализует функцию "МОНТАЖНОЕ И. Пары инверторов 9 и 10, 11 и 12, 13 и 1"1, 18 и 19 образуют ЕЯ-триггеры.Триггер работает следующим образом.В рабочее состояние устройство приводится подачей на вход 6 импульса низкого уровня Е, в этом случае КБ-триггер на инверторах 18 и 19 устанавливается в состояние, когда на выходах инвертора 18 находится высокий уровень, а на выходе инвертора 19 - низкийР-триггер на инверторах 8-15 работает в соответствии с таблицей истинности при подаче на вход 1 сигналов С и на вход 2 - информационных сигналов Р, Проверка правильности работы производится в два такта, В первом такте на вход 6 подается сигнал низкого уровня длительностью не менее полутора периодов сигналов синхронизации Т для обеспечения сравнимости входных и выходных сигналов Р-триггера ( 2,1,5 Тс), Для Р-триггера он является сигналом установки в единичное состояние (Ц = 1, Ц = О), В случае, если по очередному сигналу синхронизации Р-триггер не установится в это состояние и на его выходе 21 будет состояние Ц = 1 (высокий уровень), на выходе инветора 17 будут присутствовать высокие уровни сигналов с выходов.инверторов 9 и 15. Подача сигнала высокого уровня на вход 5 приводит к переключению инвертора 17 в состояние с низким выходным уровнем, в результате чего КБ-триггер на инверторах 18 и 19 переключается в состояние с низкими уровнями на выходах инвертора 18, которые, воздействуя на входы инверторов 13 и 11, отключают их выходы от схемы, те. ликвидируется электрическая связь Р-триггера произошло верно, то на выходе 21 будет низкий уровень, а на выходе инвер 5 1тора 1 останется высокий уровень,следовательно, переключения Ю-триггера на инверторах 18 и 19 не произойдет,Во втором такте сигнал низкогоуровня длительностью 1 1,5 Т,на вход 7. По очередному сигналусинхронизации Р-триггер устанавливается в нулевое состояние (Ц = 0,Ц = 1). Это состояние анализируетсяна инверторе 16, При несовпадениисигналов, устанавливающихся на выходах инверторов 12, 13 и третьемвходе 3, ВБ-триггер на инверторах18 и 19 не переключается, цто свидетельствует об исправности Р-триггера, при совпадении этих сигналовна выходе инвертора 16 появляетсясигнал низкого уровня, переключающий КБ-триггер на инверторах 18 и19 и отключающий выходы Р-триггера,Соотношение сигналов в режимеконтроля поясняется временной диаграммой работы Р-триггера, показанной на фиг, 2,Таким образом, предлагаемый Ртриггер с самоконтролем и безопасным отказом обладает полной структурной контролируемостью на отсутствие залипания всех восьми инверторов, образующих собственно Р-триггер, и на отсутствие обрывов всехсвязей между инверторами за счетосуществления контроля по его информационному Р-входу с использованиемсобственной синхронизации; конструктивно более прост по сравнению сизвестным, так как содержит 7 входных шин и 12 инверторов, причем вслучае неисправности Р-триггера врежиме контроля обеспечивается отключение его выходов от последующихсхем с целью предотвращения распространения отрицательных последствийотказа на результат обработки информации,Кроме того, предлагаемый Р-триггеробладает средствами локального тестирования и предотвращения распространения отрицательных последствий отказа на уровне отдельного триггера,цто является принципиально важнымсвойством при его интегральном исполнении; имеет элементарный наборпроверяющих тестовых сигналов, чтопозволяет реализовать на его основеэффективные средства самодиагностики,552359а при отбраковке неисправных элементов СБИС на стадии производства достаточно эффективный поиск отказавших элементов без использования технологически сложных методов зондирования кристалла. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ф о р м у л а изобретения Р-триггер с самоконтролем и безопасным отказом, содержащий семь входов и двенадцать инверторов, первый вход соединен с входом первого инвертора, первый выход которого соединен с выходом второго инвертора и с входом третьего инвертора, первый выход которого соединен с вторым выходом первого инвертора, с входом четвертого инвертора и с первым выходом пятого инвертора, второй выход третьего инвертора соединен с входом второго инвертора и с вторым выходом пятого инвертора, вход которого соединен с первым выходом четвертого инвертора, второй выход которого соединен с первым выходом шестого инвертора и с входом седьмого инвертора, первый выход которого соединен с третьим выходом третьего инвертора и с входом шестого инвертора, второй вход соединен с входом восьмого инвертора, первый выход которого соединен с входом пятого инвертора, третий вход соединен с входом девятого инвертора, выход которого соединен с выходом десятого инвертора и с входом двенадцатого инвертора, выход которого соеди" нен с входом одиннадцатого инвертора и с четвертым входом, пятый вход соединен с входом десятого инвертора, второй и третий выходы одиннадцатого инвертора соединены соответственно с входами шестого и седьмого инверторов, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами, о т .и и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью увеличения структурной полноты самоконтроля и упрощения, шестой вход соединен с входом восьмого инвертора, второй выход которого соединен с третьим выходом седьмого инвертора и с входом десятого инвертора, третий выход пятого инвертора соединен с третьим выходом шестого инвертора и с входом девятого инвертора, седьмой вход соединен с входом пятого инвертора.орректор Т.Малец дактор А,М Тираж 661 Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 1/5 здательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина изводств Заказ 340 8 НИИПИ Го Охо8 дхп 0О 3 Составитель Р.РановТехред А,Кравчук