Комбинационная логическая схема

Комбинационная логическая схема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

320053

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 31.ЧИ.1970 (Эй 1471087/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 02.XI.1971. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 4,I.1972

МПК Н 03k 19/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325.65(088.8) Автор изобретения

В. С. Гальперин

Заявитель

КОМБИНАЦИОННАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА

Изобретение относится к вычислительной технике.

В настоящее время передача цифровой информации между логическими вентилями в интегральных схемах на МОП-структурах с использованием четырехтактной логики осуществляется по индивидуальным коммутационным шинам (т. е. по шинам, соединяющим выход логического вентиля, передающего информацию, с входами логических вентилей, на которые эта информация должна передаваться).

Индивидуальные коммутационные шины используются также при передаче цифровой информации между логическими вентилями, находящимися в разных интегральных схемах, т. е. между интегральными схемами.

Однако большое количество коммутационных шин, контактных площадок, сварных соединений, выводов корпуса, используемого для герметизации, увеличивает габариты кристалла интегральной схемы и корпуса, трудоемкость монтажа, а следовательно, и стоимость интегральной схемы.

Для уменьшения числа коммутационных шин между передающими и приемными вентилями предлагаемая схема содержит тактируемые проходные МОП-транзисторы, сток каждого из которых соединен с затвором соответствующего транзистора вентиля приемной группы, истоки проходных транзисторов

2 объединены и подключены к одному концу соединительной шины, второй конец которой подключен к объединенным выходам вентилей передающей группы, а затворы проходных тран5 зисторов соединены с соответствующими шинами тактовых импульсов.

На чертеже представлена схема передачи информации в логических схемах на МОПструктурах между двумя независимыми пара10 ми логических вентилей с использованием четырехтактной логики.

Предположим, что необходимо передать информацию, например логический «0», с выхода инвертирующего логического вентиля 1 на ло15 гический вентиль 2 и логическую «1» с выхода логического вентиля 3 на вентиль 4. В этом случае на вход (затвор транзистора 5) подано напряжение.

При подаче тактового импульса Ф1 на тран20 зистор б последний открывается и заряжается емкость С, образуемая диффузионными областями транзисторов и коммутационной шиной 7.

После окончания тактового импульса Ф ем25 кость C) продолжает сохранять свой заряд ввиду малых токов утечки в МОП-схемах.

С приходом тактового импульса Фз открывается транзистор 8 и проходной транзистор 9, а так как открыт и транзистор 5, то емкость С

30 разряжается через транзисторы 8 и 5. Если ем320053

3 кость С, образуемая емкостью стока транзистора 9 и емкостью затвора транзистора 10, была заряжена (что зависит от предыдущего состояния схемы), то и она разряжается через транзистор 9. После окончания тактового импульса Ф на вход логической схемы 2 (емкость С> остается в разряженном состоянии) будет передан логический «0».

При поступлении третьего тактового импульса Фз начинается передача информации, например логической «1», с выхода логического вентиля 8 на вход вентиля 4. При этом открывается транзистор 11. Емкость С заряжается через транзистор 11, а после окончания тактового импульса Фз открываются транзисторы

12 — 15. Так как на вход транзистора 1б подано низкое напряжение (что соответствует логической «1» на входе вентиля 8), то транзистор 1б закрыт, и емкость С не разряжается.

Емкость Сз, образованная емкостью стока транзистора 18 и емкостью затвора транзистора 17, заряжается (если при предыдущем состоянии схемы она была разряжена) через транзистор И.

Емкости С> и Сз«Сь так как длина коммутационной шины 7 на много больше расстояния между проходными транзисторами и транзисторами логических схем. После окончания тактового импульса Ф транзисторы 12 и И закрываются, и емкость С> продолжает оставаться в заряженном состоянии, что соответствует логической «1» на входе вентиля 4. Через транзисторы 14 и 15 при тактовом импульсе Ф4 заряжается емкость последующих каскадов логических схем. С приходом тактового импульса Ф открываются транзисторы 18 и

19, и информация, сохраняемая емкостями С> и Сз, передается к последующим каскадам логических схем.

При передаче информации по общей коммутационной шине между двумя парами логических вентилей без использования проходных транзисторов потребовалось бы шесть тактовых импульсов. Например, вентиль 1 тактируется импульсами Ф> и Ф, вентиль 2 — импульсами Ф и Фр, вентиль8 — импульсами Ф4 и Фг„ вентиль 4 — импульсами Ф и Ф6. Таким образом, использование тактируемых проходных

10 транзисторов позволяет уменьшить необходимое число тактовых импульсов.

Предлагаемая схема может быть использована при большом числе вентилей, соединенных общей коммутационной шиной. Например, 15 при передаче информации по общей коммутационной шине с трех логических вентилей на три логических вентиля требуется шесть тактовых импульсов (при использовании проходных транзисторов).

Предмет изобретен и я

Комбинационная логическая схема в интегральном исполнении на МОП-транзисторах с

25 использованием многотактной логики, содержащая группу передающих и группу приемных вентилей, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения числа коммутационных шин между передающими и приемными вентилями, QHQ

30 содержит тактируемые проходные МОПтранзисторы, сток каждого из которых соединен с затвором соответствующего транзистора вентиля приемной группы, истоки проходных транзисторов объединены и подключены к од35 ному концу соединительной шины, второй конец которой подключен к объединенным выходам вентилей передающей группы, а затворы проходных транзисторов соединены с соответствующими шинами тактовых импульсов.

320053

Редактор Т. Иванова

Заказ 3642/15 Изд. № 1540 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1 !

1! !

Составитель В. Валвженич

Техрсд Л. Евдонов

Корректоры: A. Николаева и Л. Корогод