Инжекционный @ -триггер

 

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано при построении СБИС. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЗА СЧЕТ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ОТКЛЮЧЕНИЯ ПО ВЫХОДНЫМ ШИНАМ. D-ТРИГГЕР СОДЕРЖИТ ШЕСТЬ ВХОДНЫХ ШИН, ВОСЕМЬ ИНВЕРТОРОВ, ТРИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВХОДНЫЕ ШИНЫ И ВОСЕМЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ИНВЕРТОРОВ. В СЛУЧАЕ НЕИСПРАВНОСТИ УСТРОЙСТВО ПЕРЕХОДИТ В УСТОЙЧИВОЕ СОСТОЯНИЕ С ОТКЛЮЧЕННЫМИ ПО ВЫХОДАМ ЭЛЕМЕНТАМИ. 1 ТАБЛ., 1 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„;SU,,1480100 (51) 4 Н 03 К 3/286

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4286620/24-21 (22) 20.07.87 (46) 15.05.89. Бюл, У 18 (72) В.Г.Гриневич, А.В,Демидов, А.Н.Семашко и О.В.Подрубный (53) 621.374.3(088.8) (56) Лебедев В„И. и др. Схемотехнические особенности элементов с инжекционным питанием. Сб.: Микроэлектроника, полупроводниковые приборы.

М.: Сов. радио, 1977, с. 121-126.

Шагурин И.И., Петросян К.О.

Проектирование цифровых микросхем на элементах инжекционной логики.

N. Радио и связь, 1984.

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано при построении СБИС.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности отключения по выходным шинам„

На чертеже показана структурная схема инжекционного D-триггера.

Инжекционный D-триггер содержит шесть входных шин 1-6, три дополнительные входные шины 7-9 и восемь инверторов 10-17, при этом вход первого инвертора 10 соединен с первой входной шиной 1, вход второго инвертора 11 — с второй входной шиной 2, первый выход первого инвертора 10— с третьей входной шиной 3, выходом третьего инвертора 12 и входом четвертого инвертора 13, первый и второй выходы которого соединены соответ(54) ИНЖЕКЦИОННЫЙ D-ТРИГГЕ Р (57) Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано при по-. строении СБИС. Цель изобретения— расширение функциональяых возможностей за счет обеспечения возможности отключения по выходным шинам. D-триггер содержит шесть входных шин, восемь инверторов, три дополнительные входные шины и восемь дополнительных инверторов. В случае неисправности устройство переходит в устойчивое состояние с отключенными по выходам элементами. 1 табл., 1 ил.

2 ственно с входом третьего инверто-, С ра 12 и входом пятого инвертора 14, который соединен с вторым выходом первого инвертора 10, четвертой входной шиной 4 и первым выходом шестого инвертора 15, второй выход и вход которого соединены соответственно с входом третьего инвертора 12 и выходом второго инвертора 11, который соединен с первым выходом пятого инвертора 14, третий выход четвертого инвертора 13 соединен с пятой вход ной шиной 5, входом седьмого инвертора 16 и первым выходом восьмого инвертора 17, вход которого соединен с вторым выходом пятого инвертора 14

° 3 первым выходом седьмого инвертора 16 и шестой. входной шиной 6, Инжекционный D-триггер содержит также восемь дополнительных инверторов 18-25, при этом второй выход седьмого инвертора 16 соединен с вхоз 148 а дом первого дополнительного инвертора 18, выход которого соединен с выходом второго 19 и входом третьего

20 дополнительных инверторов, вход второго дополнительного инвертора 19 соединен с первой дополнительной входной шиной 7, второй выход восьмого инвертора 17 соединен с входом четвертого дополнительного инвертора 21, выход которого соединен с выходом пятого 22 и входом шестого 23 дополнительньгх инверторов, выход третьего дополнительного инвертора 20 соединен с выходом шестого 23, первым выходом седьмого 24 и входом. восьмого 25 дополнительных инверторов, вьгход которого соединен с второй дополнительной входной шиной 8 и входом седьмого дополнительного инвертора 24, второй и третий выходы которого соединены с входами седьмого 16 и восьмого 17 инверторов, а вход пятого дополнительного инвертора 22 соединен с третьей дополнительной входной шиной 9.

Выходные сигналы могут быть получены на третьих выходах 26 и 27 соответственно седьмого 16 и восьмого

17 инверторов.

Пары инверторов 12 и 13, 14 и 15, 16 и 17, 24 и 25 образуют RS-триггеры.

Инжекционный D-триггер работает следующим образом.

В рабочее состояние инжекционный

D-триггер приводится подачей на входную шину 8 импульса низкого уровня %, в этом случае RS-триггер на инверторах 24 и 25 установится в состояние, когда на выходах инвертора 24 будет высокий уровень, а на вьгходах инвертора 25 — низкий.

D-триггер работает в соответствии со своей таблицей интенсивности при подаче на входную шину 1 сигналов синхронизации С и на входную шину 2 информационных сигналов D.

Проверка правильности работы D-триггера производится в два такта, В первом такте на входные шины 3,6 и 9 подаются сигналы низкого уровня.

Для D-триггера они являются сигналами установки в нулевое состояние (Q = О, Ц = 1). В случае, если 0триггер не установится в это состояние и на его выходе 27 будет состояние Q = 0 (низкий уровень), на выходе инвертора 23 появится низкий

01 00

Вентиль

Вы- Вход ход 6

Н Н

Н В

В Н

В В

5

10 !

35 уровень, переводящий RC-триггер на инверторах 24 и 25 в состояние, в котором на выходах инвертора 24 будут низкие уровни, вследствие чего. выходы инверторов 16 и 17 отключаются от схемы, т.е. ликвидируется электрическая связь D-триггера с последующими элементами.

Если переключение D-триггера произошло верно, то на выходе 27 будет высокий уровень, на выходе инвертора 23 также останется высокий уровень, следовательно, переключения

RS-триггера на инверторах 24 и 25 не произойдет.

Во втором такте сигналы низкого уровня подаются на входные шины 4,5 и 7. По этим сигналам D-триггер устанавливается в единичное состояние (Q = 1, Q = О). Это состояние анализируется на инверторах 18-20. При несовпадении сигналов, устанавливающихся на выходе инвертора 16 и на выходной шине 7, RS-триггер на инверторах 24 и 25 не переключается, что свидетельствует об исправности

D-триггера, при совпадении этих сиг" налов на выходе инвертора 20 появляется сигнал низкого уровня, переключающий RS-триггер на инверторах 24 и 25 и отключающий выходы D-триггера.

Рассмотрим в качестве примера работу D-триггера в случае обрыва в соединении на выходе вентиля 12.

В таблице приведено состояние выходов вентилей.

10 11 12 13 14 15 16 17

В В g.

В Н ч 0

Н В В Н

Н Н В Н

Из таблицы видно, что обрыв соединения на выходе вентиля 12 приводит к залипанию D-триггера в состо11 11 янин Q = 1, Q = О. Если такой обрыв происходит в процессе работы и Dтриггер находится в состоянии Q = --О, — 1, это состояние будет поддержи=. ваться до тех пор, пока уровень сигнала синхронизации триггера на выходе 3 будет высоким, с изменением уровня сигна5 148 ла синхронизации триггера произойдет устойчивый переход триггера в состояние = 1, Q =-О.

При обрывах связей между вентилями в 20 случаях из 23 это приведет к залипанию триггера в одном из двух состояний, Таким образом,D-триггер обладает свойствами самоликвидации при возникновении неисправностей. В случае неисправности D-триггера в процессе тестирования обеспечивается отключение его выходов от последующей схемы, в которой он используется, с целью предотвращения распространения отрицательных последствий отказа на результат обработки информации, Кроме того, D-триггер обладает средствами локального тестирования и предотвращения распространения отрицательных последствий отказа на уровне отдельного триггера, что является принципиально важным свойством при его интегральном исполнении; имеет элементарный набор проверяющих тестовых сигналов, что позволяет-реализовать íà его основе эффективные средства самодиагностики и при отбраковке неисправных элементов СБИС на стадии производства обеспечивает достаточно эффективный поиск отказавших элементов без использования технологически сложных методов зондирования кристалла.

Формула изобретения

Инжекционный D-триггер, содержащий шесть входных шин, а также восемь инверторов, вход первого инвертора соединен с первой входной шиной, вход второго инвертора соединен с второй входной шиной, первый выход первого инвертора соединен с третьей входной шиной, выходом третьего инвертора и входом четвертого инвертора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом третьего инвертора и входом пятого

01 00

6 инвертора, который соединен с вторым выходом первого инвертора, четвертой входной шиной и первым выхо5 дом шестого инвертора, второй выход и вход которого соединены соответственно с входом третьего инвертора и выходом второго инвертора, который соединен с первым выходом пятого инвертора, третий выход четвертого инвертора соединен с пятой входной шиной, входом седьмого инвертора и первым выходом восьмого инвертора, вход которого соединен с вторым выходом пятого инвертора, первым выходом седьмого инвертора и шестой входной шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения воэможности отключения по выходным шинам, в него введены три дополнительные входные шины и восемь дополнительных инверторов, второй выход седьмого инвертора соединен с входом

25 первoro дополнительного инвертора, выход которого соединен с выходом второго дополнительного и входом третьего дополнительного инверторов, вход второго дополнительного инвертора соединен с первой дополнительной входной шиной, второй выход восьмого инвертора соединен с входом четвертого дополнительного инвертора, выход которого соединен с выходом

35 пятого дополнительного и входом шестого дополнительного инверторов, выход третьего дополнительного инвертора соединен с выходом шестого дополнительного и первым выходом седь4О мого дополнительного, а также с входом восьмого дополнительного инверторов, выход восьмого дополнительного инвертора соединен с второй дополнительной входной шиной и входом седьмого дополнительного инвертора, второй и третий выходы которого соединены с входами седьмого и восьмого инверторов, а вход пятого дополнительного инвертора соединен с третьей

50 дополнительной входной шиной.

1480100

Составитель О. Скворцов

Техред М.Хованич Корректор Н, Гунько

Редактор А. Лежнина

Заказ 2557/55 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101