MOS集成电路构成的系统举例及说明特点和存在问题

现在以根据上述分析，而设计的用MOS集成电路构成的台式电子计算机为例，来说明其特点和存在的问题。

以四则运算为主的计算机的规格明细表如下。

框图与图3.1的结构大致相同。此时的运算方法都是串行控制，一个运算周期需（T1~T13）×2的时间。T是数字定时信号，取T1~T13的时间为P，则在时间内可处理一道运算。集成电路系统。在周期内用判断装置决定P时间内的运算内容，P终了时指定下一个运算内容。

构成各框图的元件使用MOS集成电路，其品种计有4D型触发器、双8位移位寄存器、双2输入端“与”-2输入端“或”门、双4输入端“与”门、5倒相器、4MOS场效应晶体管等六种。在表3.4中给出MOS集成电路、晶体管、二极管、电阻、电容器等元件的需用数目。

使用MOS集成电路的计算机的特点和存在问题列举如下。

（a）力求减少集成电路的品种并减少品种使用数目（减少到50个），把设计重点放在经济性方面。集成电路化的优点是可以提高生产和维护方面的效率。

（b）在门的方面，由于只有2输入端“与”门、4输入端“与”门两种，如需3输入端“与”门、5输入端“与”门时，则要并用二极管门。集成电路系统。因此，考虑到杂散电容引起的波形失真，对于扇出的余量、电平移动等，就应考虑加接发射极跟随器以及注意印刷电路板上的布线方法等。

（c）MOS集成电路与双极型集成电路相比，负载电阻值大，杂散电容不可忽略，所以由程序装置输入到各个门电路的控制信号转换时间（T1t1）比其它定时脉冲要长，以不影响波形的上升时间。

（d）对于集成电路中剩下的不能利用的各电路应设法进行逻辑分割。

（e）在二极管门中除了应考虑G，、Si有相反方向的正向压降和反向电流外，还应考虑电平级数、MOS集成电路的阈值电压、输入端数目、噪声容限、电流电压变化、成本等。

（f）本系统电源部分的结构极其简单，用齐纳二极管和功率晶体管组成，在0~40°C的范围内可将工作容限限制在±0.5%。

在研制MOS集成电路的初期，由于半导体表面的不稳定现象，可靠性方面存在问题，推迟了实用化的进程，但目前MOS集成电路的可靠性并不低于双极型。现在MOS集成电路的故障率数据为500非特左右。集成电路系统。如以此为基础计算该系统的故障间隔平均时间，则如表3.5所示，约为2500小时。同样规模的系统如采用分立元件，其故障间隔平均时间为1400小时左右，可见MOS集成电路的可靠性已得到大幅度提高。

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