信息来源: 时间:2021-4-16
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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