Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

&

&

&

£

FUC.8

Рис 9

-{>С

-< д

Рис. W

Рис. fl

ложные состояния (Q=0, Q=i). Этот триггер не имеет тактового входа. При одновременном поступлении сигнала 1 на входы R и S выходные сигналы триггера не определены, поэтому в устройствах на основе RS-триггера необходимо исключать режим, при котором оба сигна.та R и S равны единице. Триггер RS используется как устройство памяти в других типах триггеров.

Среди триггеров D-типа наибольшее распространение получили тактируемые триггеры, которые имеют информационный вход D и вход синхронизации С (тактовый). Различают два вида D-тригге-ров: триггер-защелку и триггер, синхронизируемый фронтом. В первом информация блокируется при высоком уровне сигнала даже в том случае, если сигнал на информационном входе D изменяется. После перехода сигнала с высокого уровня на низкий выходное сос-стояиие триггера повторяет уровень информационного сигнала D, В D-триггере второго вида информация фиксируется в тот момент, когда тактовый сигнал меняет низкий уровень на высокий f2).

Триггер JK-тнна имеет два информационных входа J и К и тактовый вход синхронизации. В отличие от триггера RS-типа, при условии J=l, К=1, он осуществляет инверсию предыдущего состояния (т. е. переключается в новое состояние при одновременном поступлении J=l, К=1).

Кроме функциональной классификации триггеры могут различаться по способу записи информации [1]. Они могут быть асинхронные, когда запись информации осуществляется непосредственно с поступлением информационного сигнала, и тактируемые, когда запись информации производится только при подаче разрешающего тактирующего импульса (поступающего на специальный тактовый вход). Срабатывание триггера может происходить одновременно с поступлением тактирующего сигнала или после окончания его действия.

Условные обозначения (функциональные схемы) ЛЭ и триггеров, входящих в состав серий, получивших наиболее широкое распространение, и примеры реализации с помощью ЛЭ различных Функций приведены в табл. 2.1.



2.3. Классификация и основные электрические параметры цифровых микросхем

Развитие микроэлектроники способствовало появлению малогабаритных, высоконадежных и экономичных вычислительных устройств па основе цифровых микросхем. Требование увеличения быстродействия и уменьшения мощности потребления вычислительны.ч средств привело к созда1ШЮ серий цифровых микросхем. Серия представляет собой комплект микросхем, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение. За 30 лет развития цифровых микросхем базовые электронные ключи развивались в следующей по-с.1едовательности: резистнвно-транзисториая логика (РТЛ), резис-типио-емкостная транзисторная логика (РЕТЛ), диодно-транзистор-ная логика (ДТЛ), транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ),эмит-терно-связанная логика (ЭСЛ), транзисторно-транзисторная логика с диодами Шотки (ТТЛШ), интегральная инжекционная логика (ИЛ). В этих обозначениях словом логика заменяется понятие электронный ключ .

Наряду с биполярными схемами широкое распространение получи, ш цифровые микросхемы иа МОП-стр\ ктурах (на транзисторах р- и п-типов с обогащенным каналом. КМОП-схемы на дополняющих транзисторах). Серии РТЛ, РЕТЛ и ДТЛ хотя и продолжают выпускаться промышленностью, но используются только для комплектации серийной РЭА и не применяются в новых разработках. Наи-ботее широкое распространение в современной аппаратуре получили серии микросхем ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ и схемы на МОП-структурах. Опыт показал, что эти цифровые микросхемы отличаются лучшими электрическими параметрами, удобны в применении, имеют более высокий уровень интеграции и обладают большим функциональныч разнообразием. Так, в состав серин К155 входит 103 микросхемы, различные по функциональному назначению, числу входов и нагру-

Та б лица 2.2

Серия

Число микросхем в серии

Назиачеиие

КМ133

Ml 33

Н133

15-5

Построение узлов ЭВМ и устройств дис-

К155

кретной автоматики среднего быстродейст-

КМ 155

вия (до 500 тыс. он./с)

КР559

КМ559

М559

! Г-59



Серия

КР134

1530 КР1530

Число микросхем в серии

Назначение

44 13

Построение узлов ЭВМ и устройств дискретной автоматики с малым потреблением мощности (до 250 тыс. оп./с)

Построение быстродействующих узлов ЭВМ и устройств дискретной автоматики (до 10 оп./с)

Н530

КР531

К555

КМ555

КР556

К556

Н556

Построение узлов ЭВМ и устройств дне*

М556

кретной автоматики с высоким быстродейст-

Р556

вием и малой потребляемой мощностью (до

IQs оп./с)

М533

Н533

КА533

КР1531

КР1533

1533

К1533

КР541

Построение вычислительных комплексов

К500

высокого быстродействия (до 10 оп./с)

К1500

1500

Н193



1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165