298936

298936 ОПИСАНИЕ ИЗОЬЕЯТ ЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 08,И 11.1968 ( 1263666 18-24 ч, 6 061 15/20 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 14 Л 11,1972, БюллетеньДата опубликования описания 25.1 Х.1972 Комитет ло делам изобретеиий и открытийвитель СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ЦИФРОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНА МАШИНА ДЛЯ РАСЧЕТА МЕЖСОЕДИНЕНИЙ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СИСТЕМ1Предлагаемое устройство относится к области специализированных цифровых вычисли.тельных машин и может быть использованопри проектировании и изготовлении интегральных,систем. 5Известны специализированные цифровыевычислительные машины, содержащие запо.минающее устройство (ЗУ), регистры адресазаданных и текущих координат, схемы сравнения, регистр точек, схему анализа, схему 10записи и блок ввода - вывода,Недостатком известных устройств являетсяотносительно низкая эффективность их использования для расчета межсоединенийбольших интегральных систем. 15Предлагаемая специализированная цифро-.вая вычислительная машина отличается тем,что содержит блоки переходов по Х и У иблок компоновки схем, выход которого соединен с первыми входами регистров адреса 20текущих координат Х и У, вторые входы которых соединены с первыми выходами блоков переходов по Х и У соответственно, первые выходы через преобразователь - со входом ЗУ, а вторые выходы соединены с первыми входами первой и второй схем сравнения соответственно, вторые входы которыхсоединены с выходами регистров адреса заданных координат по Х и У, а выходы соеди.нены с первыми входами блоков переходов 30 по Х и У. Второй выход блока переходов пб Х соединен со вторым, входом блока переходов по У наоборот, третьи входы обоих блоков переходов соединены с соответствующими выходами схемы анализа точек, а третьи выходы - со входами схемы записи точек, выход которой соединен с первым входом регистра точек, который связан с ЗУ, с блоком 1 сомпоновкзт схем, выход которого соединен со входом схемы анализа точек.Другим отличием предлагаемой вычислительной машины является то, что в ней блок компоновки схем содержит регистр координат, дешифратор границ, блок логических операций и дешифратор годностт 1, первый выход которого соединен с первым входом блока логических операций, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра координат, а вторые входы - с выходами дешифратора границ, входы которого соединены с выходами регистра координат. Второй выход дешифратора годности соединен со входом счетчика элемента, выходы которого соединены с адресным регистром ЗУ.Это позволяет уменьшить время решения задачи и упростить конструкцию цифровой вычислительной машины.На фиг. 1 изображена блок-схема специализированной цифровой вычислительной машины; на фиг, 2 - функциональная схема4 3блока компоновки; на фиг. 3 - пример компоновки элементов на плате; на фиг, 4 - алгоритм преобразования таблицы соединении; на фиг. 5 - участок модели рассчитанных соединений.Специализированная цифровая вычислительная машина состоит из ЗУ ( с произвольным доступом, память которого жестко распределена за точечной моделью межсоедиценцй, картой годности отдельных схем и таолицей соединений; преобразователя 2 коорди 1 нат (дешифратора) точки модели в адрес ЗУ; регистров адреса текущих 3 и 4 и заданных 5 и 6 координат модели; схем сравнения 7 и 8; блоков переходов 9 и 10, представляющих собой программные блоки условных переходов от точки к точке модели (блоки логических операций трассировки сосдццсций), выполненных путем соединения по определенному правилу схемы сборок (ИЛИ) и совпадений (И); схемы анализа точек 11, которая представляет собой дешифратор разря. дов регистра точек схемы записи точек 12 - схем сборок (ИЛИ) для поразрядной записи кода в регистр точек; блока компоновки 13 годных элементов в схему, представляющего собой реверсивныЙ счетчик с входной логикой; регйстра точек 14 поразрядной записи в ЗУ характеристик точек и блока ввода - вывода 5.Часть ЗУ 1, в котором находится таблица соединений, соединена с регистрами адреса текущих и заданных координат 3 - б (та часть ЗУ, где размещена точечная модель соединений, связана через регистр точек 14 со схемами анализа и записи точек 11 и 12, а через преобразователь 2 - с регистрами адреса текущих координат 3 и 4). Входы блоков переходов 9 и 10 соединены со схемами сравнения 7 и 8 и анализа точек 11, а выходы - с регистрами адреса текущих координат 3 и 4 и со схемой зациси точек 12, Ьлок компоновки 13 связан с регистром точек 14 и регистрами адреса текущих координат 3 и 4, блок ввода - вывода 15 соединен с регистром точек 14 и с ЗУ 1.Предлагаемая машина для расчета межсоединений больших интегральных систем выполняет следующие функции; прием данных о расположении годных элементов на неразрезанной пластине и таблицы функциональных соединений рассчитываемой схемы; компоновку годных элементов неразрезанной пластины в заданную функциональную схему (устройство); расчет модели соединений большой интегральной системы и вывод рассчитанных соединений на фотолитографическую установку для автоматического управления изготовлением фотошаблонов,Через блок ввода - вывода 15 в ЗУ 1 вводят два массива информации - карту годности и таблицу соединений. Таблица функциональных соединений заданной схемы вводится с перфоленты в групповом режиме (+1 адрес), карта годных элементов, распо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 зо 55 60 65 ложенпых ца монолитной пластине, может поступать в ЗУ либо с перфоленты, либо непосредственно с кодового выхода мцогозоцдовой автоматической установки контроля интегральных схем при работе в полностью автоматизированной,поточной линии проектирования, изготовления и испытания больших интегральных схем. Режим ввода карты годности - адресный, по адресу модели.Компоновка годных элементов в заданную схему осуществляется в два этапа - присвоение годным элементам функциональных номеров заданной схемы и присвоение контактам в таолице соединений координат точек модели. Г 1 иг, 2, 3 н 4 цллюстриру 1 от выполнение этих операций. Приведенный на фиг.3 участок неразрезанной пластины содержит как годные, так и негодные (перечеркнуты) элементы (мпкромодули в интегральном исполнении). Естественно, в заданную произвольную схему долкны быть соединены лишь годные элементы. Введенная в ЗУ карта годности содерхкит как признак ГОднОсти элемента, так ц координаты его в модели.Ьлок компоновки 13 представляет собой рсверсигп 1 ый счетчик - регистр адреса модели, в качестве которого используются регистры адреса текущих координат 3 и 4, выходы которых соединены,с дешифратором 1 б границ модели. Выходы дешифратора 16 и дешифратора 17 признака годности элемента идут ца блок логнчсс 1 онх операций 18 компоновки, В СостаВ бло 1 а компОИОвки также Входит счетчик заданного функционального номера элемента 19 ц таблица соединений 20.Из регистров адресов текущих координат 3 и 4 ЗУ поступает адрес исследуемого эле 1 ецта, считанная из ка 1 ты годности харак. теристика элемента анализируется дешифратором 17. Если элемент негоден, блок логиче. ских операций 18 выдает в эти регистры приращение соответствующей координаты, так чтобы из ЗУ 1 извлечь характеристику следующего элемента. Если элемент годен, счетчик . заданного функционального номера элемента 19 последовательно записывает в памяти координаты Х; и 1;.- очередного годного элемента, и сигналом окончания записи блок логических операций 18 выдает приращение координат для чтения характеристик следующего элемента, В результате этих операций годным элементам присваиваются фуцкциональные номера. Подобной компоновкой в памяти машины образуется картина, подобная приведенной на фиг. 3,Второй этап компоновки - преобразование таблицы соединений. При составлении таблицы соединений заказчик записывает номера контакта и элемента функциональной схемы (исходного У;п, и заданного Уопо), которые следует соединить. При расчете соединений и при работе фотолитографического исполнительного оборудования используют коордш 1 атную сетку точечной модели соеди. нений, С этой целью в машине производят5преобразование таблицы соединений из вида ф 1 гг Х 4 Уг и Х 00 ХОУОАлгоритм преобразования показан на фиг. 4. В выполнении его участвуют узлы и блоки вычислительной машины, показанные на фиг, 1 и 2. Счетчик таблицы соединений 20 выдает в ЗУ 1 адрес очередного соединения, по которому извлекаются номера элемента Л, и контакта п; и заносятся в регистры адреса текущих координат 3 и 4. По функциональному номеру элемента У; из памяти считывают координаты годного элемента, которому присвоен данныи функциональный номер, заносят на место этого номера в регистры текущих координат (Х;,; и У;х) и к ним с набора младшими разрядами прибавляют координаты контакта (Х;и У,). Полученные в регистра адреса текущих координат 3 и 4 координаты Х; и У; заносят по прежнему адресу в таблицу соединений, расположенную в ЗУ 1. Координаты исходной точки Х;У; заносят в регистры адреса текущих координат 3 и 4, а заданной точки Х,Уо - в регистры адреса заданных координат 5 и б. По адресу начальной точки Х,У;,в регистр точек 14 считывают информацию, характеризующую начальную точку модели, и по результату анализа - схемой анализа точек 11, после сравнения координат в схемах сравнения 7 и 8 программные блоки переходов 9 или 10 выдают в регистр адреса текущи координат 3 или 4 приращение одной из координат, показывающее, в каком направлении от исходной точки производится движение рассчитываемой линии соединения. Одновременно в точку модели ЗУ 1 через схему записи в регистр точек записывается ряд признаков, характеризующих прохождение линии через точку. Затем анализируется следующая точка, в которую пришли в результате первого перемещения, Каждая точка характеризуется рядом признаков, позволяющих однозначно определять направление движения рассчитываемой линии и возможные препятствия. К числу этих признаков относятся приход и выход в 1 каждой точке модели по одному из четырех направлений (координат Х и У), наличие контакта и признак производимой цепи. Таковой набор признаков лостаточец для безошибочцого и оптималыцого проведения соединений. Анализ точек, приращение координат и переход движения с одной координаты на другую (поворот лишки) производятся до тех пор, пока схемы сравнеция 7 и 8 не покажут совпадения содержимого регистров адреса текущих 3 и 4 и заданных б и б координат. На этом прокладку данного соединения в модели заканчивают, и из таблицы соединений извлекают начальные и заданные координаты следующего соединения.На фиг. 5 схематически изображен участок точечной модели рассчитанных соединений. Рассмотрим случай сосдицсцпя точек с коор 30 35 60 65 5 10 15 20 25 40 45 50 55 6динатами 1, 1 и 4, 4. Сравнение координат в схемах сравнения 7 ц 8 дает направленце движения от точки 1, 1 по горизонтали (по координате Х). Следовательно, в точке 1, 1 записывают признаки начального коцтакта и выход по координате Х в сторону возрастация. Затем переходят к следующей точке - с координатами 2, 1, в которои записывают приход ц выход из точки. Продолжая движение по координате Х, приходят в точку 4, 1, которая оказывается занятой (коцтакт другой цепи), поэтому, возвращаются (по алгоритму программных блоков переходов 9 и 10) в точку 3, 1 и делают в цей поворот, т. е, записывают соответствующие признаки. Анализ точки 3, 2 показывает пересечение в модели с другой линией, но так как горизонтальные ц вертикальные отрезки соединений техцологически выполняются в различных слоях металлцзацци, реальные линии в этой точке це будут иметь электрического коцтакта. В точке 3,2 к признакам, характеризующим прохождение в цец горцзоцтальцой лицин, добавляют признаки прохождения вертикальной линии рассматриваемого нами сослццецця. Линия соединения будет продолжена по коордццате У, пока в точке 3,4 анализ не покажет пересечения со своей лцнцсй, т. е. лццисй, принадлежащей данной разветвленной цецц, В точке 3,4 модели, кроме имевшихся в ней признаков горизонтальной линии, записывают признак, обозначающий вход в эту точку. Такая характеристцка точки 3, 4 покажет разветвленис цепи и послужит признаком, по которому произойдет пробой межслойцой изоляции печатного монтажа. Таким образом, в памяти машины получают точечно-координатную молель сослццеццй большой интегральной системы. Сигналом окоцчацце расчета через блок вывода производится цачальцая установка блоков исполнительного фотолцтоцрафцчсского оборудования. Блок ввода-вывола 15 по запросу технологической установки последовательно считывает в ЗУ 1 в регистр точек 14 характеристики всех точек модели, лсшцфрируст эти црцзцакц ц выдает по нескольким кацалам в цсцолццтсльцыс устройства в вцле импульсовов, открывающих и закрывающцх лучи засветки фотошаблонов. Одни каналы управляют проведением горизонтальных и вертикальных отрезков соелццсццй, другие осуществляют вывод контактных окон схемы ц пробой межслойцой изоляции лля соелццецця вертикальных и горизонтальных отрезков соелпнении. После изготовления комплекта фотошаблс цов в специализированную цифровую вычис лцтсльцую машину вводят новую карту г д. цостц следующей моцолитцой пластинки, лля которой необходимо рассчитать схему мсжсоединении,Предмет изобретения 1, Специализированная цифровая вычислительная машина для расчета межсоединений интегральных систем, содержащая запоминающее устройство, регистры адреса заданных и тскущих координат, схемы сравнения, регистры точек, схему анализа, схему зациси и блок ввода - вывода, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения устройства, она содержит блоки переходов по Х и У и блок компоновщики схем, выход которого соединен с первыми входами регистра адреса текущих координат по Х и У, вторые входы которых соединены с первыми выходами блоков переходов по Х и У соответственно, первые выходы через преобразователь - со входом запоминающего устройства, а вторые выходы соединены с первыми входами первой и второй схем оравнения соответственно, вторые входы которых соединены с выходамц регистров адреса заданных координат по Х и У, а,выходы соединены с первыми входами блоков переходов по Х и У, причем второй выход блока переходов по Х соединен со вторым водом блока переходов по У и наоборот, третьи входы обоих блсков переходов соединены с соответствующими выходами схемы анализа точек, а третьи выходы - со входами схемы записи точек, вы ход которой соединен с первым входом регистра точек, который связан с запоминающим устройством, с блоком компоновки схем, выход которого соединец со входом анализа точечек,102. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей машины, в ней блок компоновкисхем содержит регистр координат, дешифра 15 тор границ, блок логических операций и дешифратор годности, первый выход которогосоединен с первым входом блока логическихоперацией, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра координат,20 а вторые входы - с выходами дешифратораграниц, входы которого соединены с выходами регистра координат, второй выход дешифратора годности соединен со входом счетчикаэлемента, выходы которого соединены с ад 25 ресным регистром запоминающего устройства,298936 цг,5г.4 7х 2фигСоставитель М. АршавскийРедактор Е. Семенова Техред Л. Куклина Корректор В. Жолуде Заказ 3022 у 7 Изд.1268 Тираж 406 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 475биография, пр. Сапунова, 2