eng
Содержание
Описание базовых ячеек специального назначения
и цифроаналоговых ячеек
Система обозначений и состав библиотеки 5503.................................... 1
Раздел 1. Система обозначений и состав
библиотеки 5503
Особенности библиотеки 5503...............................................................................12
Структура библиотеки..................................................................................12
Система обозначений...................................................................................12
Учет специфики БМК..................................................................................13
Электрические параметры .....................................................................................14
Электрические параметры серии 5503.........................................................14
Электрические параметры серии 5507.........................................................15
Основные группы функциональных ячеек............................................................16
Инверторы....................................................................................................17
Буферы .........................................................................................................17
Логические функциональные ячейки .........................................................18
Триггеры RSтипа....................................................................................... 112
Триггеры Dтипа с разрешением записи по уровню ................................ 113
Триггеры с записью по фронту .................................................................. 114
Триггеры сканирования для организации тестирования.......................... 119
Триггеры Шмитта....................................................................................... 120
Периферийные ячейки входа .................................................................... 121
Периферийные ячейки выхода ................................................................. 123
Периферийные ячейки входа/выхода ....................................................... 124
Драйверы периферийных ячеек................................................................. 126
Компараторы цифровые............................................................................. 127
Мультиплексоры......................................................................................... 129
Демультиплексоры...................................................................................... 132
Дешифраторы............................................................................................. 133
Шифраторы................................................................................................ 134
Сумматоры.................................................................................................. 136
Счетчики..................................................................................................... 137
Регистры данных ........................................................................................ 142
Регистры сдвига.......................................................................................... 143
Компараторы аналогоцифровые.............................................................. 145
Операционные усилители.......................................................................... 146
Ключи аналоговые...................................................................................... 147
Ячейки доопределения............................................................................... 147
Специальные функциональные ячейки ................................................... 147
Описание базовых логических функциональных ячеек......................... 2
Описание базовых функциональных ячеек специального назначения..... 3
Введение
Унифицированная библиотека функциональных ячеек 5503 предназначена для
проектировании средствами САПР «Ковчег» интегральных микросхем на основе
базовых матричных кристаллов (БМК) серий 5503 и 5507 для различных радиоэлектронных
устройств.
В состав библиотеки входят базовые логические функциональные ячейки,
базовые логические функциональные ячейки специального назначения и макроячейки.
Базовые ячейки имеют уникальную топологию, макроячейки реализованы
на базовых ячейках. В библиотеку включены как аналоговые, так и аналого-цифровые
ячейки.
В данное пособие вошло три раздела. Каждый раздел имеет составную нумерацию
страниц, включающую в себя номер раздела и номер страницы в пределах
раздела.
• Раздел 1. Система обозначений и состав библиотеки 5503
В разделе рассмотрены особенности библиотеки 5503, представлена система буквенных
обозначений библиотечных ячеек, состав групп ячеек с указанием имени,
выполняемой функции и страницы, на которой приведено описание ячейки.
• Раздел 2. Описание базовых логических функциональных ячеек
В разделе в алфавитном порядке представлены описания цифровых базовых логических
функциональных ячеек, входящих в библиотеку 5503. Для каждой ячейки
указываются ее основные данные, а именно: имя ячейки, графический образ,
описание функционирования, таблица истинности, расчетные значения задержек
распространения сигналов, рекомендуемые значения нагрузочной способности
выходов, топологический размер ячейки, а также приводится список выводов, у
которых коэффициент объединения по входу отличен от единицы. При необходимости
описания ячеек содержат рекомендации по применению.
• Раздел 3. Описание базовых функциональных ячеек специального назначения
В разделе в алфавитном порядке представлены описания базовых ячеек
специального назначения. Для каждой ячейки указываются ее основные данные,
а именно: имя ячейки,графический образ, описание функционирования, таблица
истинности, расчетные значения задержек распространения сигналов, рекомендуемые
значения нагрузочной способности выходов, топологический размер ячейки,
а также, при их наличии, приводится список выводов, у которых коэффициент
объединения по входу отличен от единицы. В описание дополнительно к основным
данным о ячейке включены рекомендации по ее применению.
Особенности библиотеки 5503
Библиотека функциональных ячеек является основой для реализации схемотех-
нических решений конкретных БИС и во многом определяет качество проекти-
рования. Для обеспечения бездефектного проектирования библиотека должна
удовлетворять следующим требованиям:
1) включать в свой состав все основные группы функциональных ячеек;
2) иметь удобную для пользователя систему обозначений;
3) учитывать специфические особенности БМК.
Структура библиотеки
Чем шире спектр функций, реализуемых функциональными ячейками, тем ка-
чественнее и быстрее может быть проведена разработка микросхемы. Поэтому
желательно, чтобы библиотека имела возможности оперативного расширения раз-
работчиком БИС. С другой стороны, настройка САПР на новые функциональные
ячейки – сложный и трудоемкий процесс, который выполняется разработчиками
САПР и БМК. Данное противоречие в библиотеке 5503 решено ее разбиением на
две структурные части:
– базовые функциональные ячейки, имеющие фиксированные топологии;
– макроячейки, реализованные на базовых функциональных ячейках.
Благодаря этому состав макроячеек может расширяться, совершенствоваться
и изменяться без изменения настроек САПР. Состав же базовых ячеек зафикси-
рован. Базовые функциональные ячейки в процессе их разработки тщательно
исследуются и аттестуются, после чего вводятся в состав библиотеки.
Система обозначений
Система обозначений библиотечных функциональных ячеек в большой степени
определяет удобство пользования библиотекой и эффективность труда разработ-
чика. Можно выделить три основных типа построения системы обозначений:
1) по формальному принципу;
2) с учетом конструктивных особенностей ячеек;
3) по функциональному принципу.
При построении системы обозначений по формальному принципу имена библи-
отечных ячеек состоят из обозначения типа функциональной ячейки и ее поряд-
кового номера. Формальная система обозначений не отражает ни конструктивных
особенностей, ни выполняемых ячейками функций и поэтому не является удобной
для пользователя.
В системе обозначений, построенной по конструктивному принципу, имена
функциональных ячеек включают в себя обозначение типа топологической ячей-
ки, с которой начинается топологическая реализация функциональной ячейки,
количество использованных топологических ячеек, обозначение типа ячейки,
которой заканчивается топология, и порядковый номер функциональной ячейки
с указанным топологическим размером. В данной системе обозначений в имени
библиотечной ячейки кодируется ее размер и порядковый номер. Такая система
обозначения облегчает разработку топологии, но совсем не удобна при проек-
тировании электрической схемы, т.к. имя функциональной ячейки не отражает
выполняемой ею функции.
Наиболее удобной является система обозначений, построенная по функциональному
принципу, которая и принята в библиотеке 5503. Название ячейки включает
в себя обозначение типа ячейки и может также отражать состав и приоритетность
сигналов, обозначение активного уровня сигнала и схемотехнические особенности
реализации ячейки.
Учет специфики БМК
Библиотечные функциональные ячейки библиотеки 5503 разработаны с учетом
конструкции БМК серий 5503 и 5507. Существенной особенностью конструкции
является использование слоя поликремния для разводки шин.
Применение поликремния, имеющего значительное удельное сопротивление,
в качестве слоя разводки обуславливает существенное различие в задержках распро-
странения сигнала по поликремнию и металлу. Важно принимать это во внимание
при использовании триггеров с раздельным парафазным тактированием. В таких
триггерах за счет разбаланса топологических задержек в цепях синхронизации может
возникать нарушение синхронности парафазных сигналов, что вызывает ошибки
функционирования триггера. Избежать этого можно корректной реализацией
цепей синхронизации в рамках библиотечной функциональной ячейки. Поэтому
в библиотеке 5503 все триггеры с записью по уровню и по фронту имеют один вход
сигнала синхронизации.
Базовая ячейка поля БМК серий 5503 и 5507 представляет собой две пары
комплементарных транзисторов с объединенными затворами. Конструкция БМК
позволяет создавать функциональные ячейки различного уровня сложности:
например, существует возможность объединения в рамках одной библиотечной
функциональной ячейки нескольких независимых логических функций. При
разработке электрической схемы, однако, логические функции подобных ячеек
могут находиться в несвязанных частях схемы и для эффективного использования
трассировочных ресурсов их целесообразно располагать в разных местах поля БМК.
Поэтому в библиотеке 5503 реализован принцип «в одной библиотечной ячейке
одна логическая функция».
Ухудшать качество топологии БИС может также и применение многовходовых
функциональных ячеек. Например, чтобы выполнить разводку 4-входовой логи-
ческой ячейки, к ней нужно подвести четыре входные и одну выходную трассу.Это
локально перегружает каналы трассировки и значительно осложняет разработку
топологии. Такие функциональные ячейки, как правило, могут быть реализованы
в виде составных ячеек. Например, функциональная ячейка 4И реализуется на двух
ячейках 2ИНЕ и ячейке 2ИЛИНЕ. При этом топологический размер составной
функциональной ячейки равен топологическому размеру функциональной ячейки
4И, а локальной перегрузки топологии можно избежать благодаря возможности
свободного размещения входящих в ее состав ячеек 2ИНЕ и 2ИЛИНЕ.
В библиотеке 5503 реализованы группы функциональных ячеек, выполняющие
все возможные логические функции двух и трех переменных с учетом инверсии
всех входов. Функциональные ячейки логических функций четырех и более пере-
менных реализованы как макроячейки, что позволяет при разработке топологии
в каждом конкретном случае оптимально размещать на поле БМК библиотечные
ячейки, входящие в их состав, и не допускать возникновения локальных перегрузок
в каналах трассировки.
Следует также отметить, что в состав библиотеки входят триггеры как для асин-
хронных методов проектирования, так и для синхронных.
Электрические параметры
Электрические параметры микросхем в основном определяются характеристиками
периферийных ячеек. При поставке изготовитель гарантирует соответствие элек-
трических параметров микросхем значениям, указанным в Технических условиях
на микросхемы и подтвержденным квалификационными испытаниями.
Различают номинальные значения электрических параметров микросхем, пре-
дельно-допустимые и предельные режимы эксплуатации микросхем. Номинальные
значения электрических параметров контролируются при изготовлении и поставке
микросхем, гарантируются в процессе их эксплуатации в режимах и условиях, до-
пускаемых Техническими условиями.
Значения электрических параметров микросхем на БМК серий 5503 и 5507
приведены в таблицах 1–4.
Электрические параметры серии 5503
Номинальные значения электрических параметров микросхем, изготовленных на
основе БМК серии 5503, представлены в таблице 1. Номинальное значение напря-
жения питания UСС = 5 В ± 10%.
Предельно-допустимые режимы эксплуатации – это внешние по отношению
к микросхеме электрические параметры, в пределах значений которых допускается
эксплуатация микросхемы. Превышение предельных режимов может привести
к отказу микросхемы.
Электрические параметры серии 5507
Номинальное значение напряжения питания UСС = 3 В ± 10%.
Основные группы функциональных ячеек
Условные обозначения функциональных ячеек библиотеки 5503 включают в себя
буквенное обозначение выполняемой функции, разрядность, состав управляющих
входов и номер модификации. В соответствии с этим ячейки, принадлежащие одной
функциональной группе, имеют одинаковое обозначение выполняемой функции.
Система обозначений распространяется как на базовые функциональные ячейки,
так и на макроячейки. В состав библиотеки 5503 входят:
• инверторы;
• буферы;
• логические функциональные ячейки;
• триггеры;
• триггеры Шмитта;
• периферийные ячейки и драйверы;
• компараторы;
• мультиплексоры;
• демультиплексоры;
• дешифраторы;
• шифраторы;
• сумматоры;
• счетчики;
• регистры данных;
• регистры сдвига;
• аналогоцифровые компараторы;
операционные усилители;
• специальные функциональные ячейки.
Для удобства поиска требуемой функциональной ячейки в данном разделе
приведены описания групп базовых ячеек, в которых указаны страницы с описа-
нием конкретных функциональных ячеек из каждой группы и имена макроячеек,
входящих в группу.
Инверторы
Инвертор – функциональная ячейка, обеспечивающая усиление цифрового сигнала
с инверсией его логического уровня. В состав библиотеки входят инверторы с раз-
личным уровнем нагрузочной способности, а также инверторы, которые, помимо
логических уровней «0» и «1», позволяют формировать на их выходе высокоим-
педансное состояние, что обеспечивает возможность организации в микросхеме
внутренних шин данных. Указанные инверторы для управления состоянием выхода
имеют дополнительный вход управления.
Обозначение функции может принимать следующие значения:
INV – инвертор с одним инверсным выходом;
INVE – инвертор с тремя выходными состояниями с разрешением высоким
уровнем;
INVT – инвертор с тремя выходными состояниями с разрешением низким
уровнем.
Номер модификации соответствует количеству параллельно включенных ин-
верторов, принимает значения 2, 3. Для одиночного инвертора номер модификации
отсутствует.
Буферы
Буфер – это функциональная ячейка, обеспечивающая усиление цифрового сиг-
нала без изменения его логического уровня. В состав библиотеки входят буферы
с различным допустимым уровнем нагрузочной способности. Для расширения
функциональных возможностей ряд буферов имеет парафазные выходы.
Для организации внутренних шин данных в состав библиотеки введены бу-
феры, позволяющие формировать на их выходе высокоимпедансное состояние.
Указанные буферы для управления состоянием выхода имеют дополнительный
вход управления.
Обозначение буфера включает в себя обозначение функции и номер модифи-
кации.
Обозначение функции может принимать следующие значения:
BUF – буфер с одним прямым выходом;
BUFP – буфер с парафазным выходом;
BUFE – буфер с тремя выходными состояниями с разрешением высоким уров-
нем;
BUFT – буфер с тремя выходными состояниями с разрешением низким уров-
нем.
Номер модификации определяет нагрузочную способность выходного сигнала
буфера и соответствует количеству параллельно включенных инверторов выходного
каскада, принимает значения 2, 3. Для одиночного буфера номер модификации
отсутствует.
Логические функциональные ячейки
При реализации схем требуются самые разнообразные логические ячейки. В библиотеке
реализованы полные с точки зрения состава прямых и инверсных входов
наборы логических функциональных ячеек от двух и трех переменных (кроме ячеек
XOR3 и XNOR3, реализованных в виде макроячеек). Функциональные ячейки от
четырех до девяти переменных также реализованы в виде макроячеек. При этом
макроячейки от четырех и пяти переменных имеют полный набор прямых и инверс-
ных входов, макроячейки от шести до девяти переменных – только прямые входы.
Библиотека содержит функциональные ячейки, выполняющие типовую логи-
ческую функцию, и составные логические ячейки.
Обозначение логической функциональной ячейки, выполняющей типовую
логическую функцию, включает в себя обозначение функции, общее количество
входов, признак и количество инверсных входов.
Обозначение функции может принимать следующие значения:
AND – функция И;
MAJ – функция мажорирования;
NAN – функция ИНЕ;
NOR – функция ИЛИНЕ;
OR – функция ИЛИ;
XOR – функция сложения по модулю 2;
XNOR – функция сложения по модулю 2 с инверсией.
Признак наличия инверсных входов не указывается в случае отсутствия инверс-
ных входов. Для ячеек, выполняющих функцию мажорирования, не указывается
количество входов.
Обозначение составной логической функциональной ячейки включает в себя
обозначение функций, выполняемых ячейкой в соответствии с их последова-
тельностью, количество входов элементов первого каскада, номер модификации
данной ячейки.
Обозначение функций может принимать следующие значения:
A – функция И;
O – функция ИЛИ;
I – функция инверсии.
Библиотечная функциональная ячейка может содержать два или три каскада.
В начале имени функциональной ячейки указывается обозначение функции первого
каскада, который может содержать несколько элементов данной функции, и ко-
личество входов каждого из этих элементов данной функции. Затем указывается
обозначение функции первого каскада, содержащей только один элемент. После
этого указывается обозначение функций второго и третьего каскадов. Модифи-
кацией функциональной ячейки является ячейка, выполняющая ту же функцию
и имеющая то же количество входов, но содержащая инверсные входы. Номер
модификации может отсутствовать.
Ниже приведен состав базовых логических ячеек библиотеки 5503, выполняю-
щих сложную функцию. Реализуемая функция описана в виде формул, инверсные
входы в конце имени обозначены буквой В.
Триггеры RSтипа
Триггер RSтипа – это функциональная ячейка памяти, имеющая два устойчивых
состояния, которые определяются сигналами управления.
Как известно, триггеры RSтипа при наличии активных сигналов на входах R
и S имеют запрещенную комбинацию, при которой прямой и инверсный выходы
триггера находятся в одном и том же логическом состоянии. Библиотека функци-
ональных ячеек содержит модификации RSтриггера, не имеющие запрещенных
комбинаций за счет реализации приоритета одного из входов. Это RSSтриггер
с приоритетом сигнала S, RSRтриггер с приоритетом сигнала R и RSK-триггер,
обеспечивающий хранение информации при запрещенной ситуации на вхо-
дах. В состав библиотеки входят также триггеры, синхронизируемые по активному
уровню сигнала управления, с приоритетом сигнала R и приоритетом сигнала S. Все
указанные триггеры реализованы в базисе активных входных сигналов высокого
и низкого уровня.
Обозначение триггера RSтипа включает в себя обозначение типа триггера,
признак разрешения записи и признак инверсии входных сигналов.
Тип RS-триггера может принимать следующие значения:
RS – триггер RSтипа с запрещенной комбинацией;
RSS – триггер с приоритетом установки SET (Sтипа);
RSR – триггер с приоритетом сброса RESET (Rтипа);
RSK – триггер с приоритетом хранения (К-типа), обеспечивающий хранение
информации при запрещенной ситуации на входах.
Признак E указывает на наличие сигнала разрешения записи (вход Е).
Признак В означает, что сигналы управления (входы R, S и Е) имеют активный
низкий уровень.
Триггеры Dтипа с разрешением записи по уровню
Триггер Dтипа с разрешением записи по уровню – это функциональная ячейка
памяти, имеющая два устойчивых состояния, которые изменяются при наличии
активного уровня сигнала синхронизации в зависимости от данных на входе D.
Обозначение триггера включает в себя тип триггера (LD), состав и приоритет-
ность сигналов управления, признак наличия сигнала разрешения синхронизации
и признак инверсии сигнала синхронизации.
В обозначении триггера указывается состав управляющих сигналов установки
и сброса, причем первым указывается тот сигнал, который имеет более высокий
приоритет. В качестве управляющих могут использоваться следующие сигналы:
C – асинхронный сброс (вход CLR);
P – асинхронная установка (вход PRЕ).
Признак E указывает на наличие сигнала разрешения записи (вход СЕ).
Признак В означает, что активным является низкий уровень сигнала синхро-
низации (вход С).
Триггеры с записью по фронту
Триггер с записью по фронту – это функциональная ячейка памяти, имеющая два
устойчивых состояния, которые изменяются при появлении активного фронта
сигнала синхронизации в зависимости от состояния сигналов управления и теку-
щего состояния триггера.
Обозначение триггера включает в себя обозначение типа триггера, состав
и приоритетность сигналов управления, тип предустановки, признаки сигналов
и номер модификации.
В библиотеке реализованы следующие типы триггеров:
FС – детектор фронта;
FD – триггер Dтипа;
FJK – триггер JKтипа;
FТ – счетный триггер Ттипа.
В обозначении триггера указываются состав и приоритетность сигналов управле-
ния. Первым указывается тот сигнал, который имеет высший приоритет. В качестве
управляющих могут использоваться следующие сигналы:
C – асинхронный сброс (вход CLR);
P – асинхронная установка (вход PRE);
R – синхронный сброс (вход R);
S – синхронная установка (вход S).
Тип предустановки может отсутствовать или принимать следующие значения:
L – синхронная предустановка (вход L);
I – асинхронная предустановка (вход I).
Триггеры сканирования для организации тестирования
Триггер сканирования – это функциональная ячейка памяти, имеющая два устой-
чивых состояния, которые изменяются при появлении активного фронта сигнала
синхронизации либо через вход данных, либо через вход сканирования в зависи-
мости от состояния сигналов управления.
Обозначение триггера включает в себя обозначение типа триггера, состав
и приоритетность сигналов управления и признаки сигналов.
Присутствие признака Е наличия сигнала разрешения записи указывает на то,
что в триггере есть вход разрешения сигнала синхронизации (вход CE).
Признак инверсии В означает, что активным для триггера является задний
фронт сигнала синхронизации.
Модификациями считаются триггеры, имеющие дополнительные входные
сигналы, номер модификации может отсутствовать.
В обозначении триггера указываются состав и приоритетность сигналов
управления. Первым указывается тот сигнал, который имеет высший приоритет.
В качестве управляющих могут использоваться следующие сигналы:
C – асинхронный сброс (вход CLR);
P – асинхронная установка (вход PRE).
Присутствие признака наличия сигнала разрешения записи Е указывает на то,
что в триггере есть вход разрешения сигнала синхронизации (вход CE).
Признак инверсии В означает, что активным для триггера является задний
фронт сигнала синхронизации.
Триггеры Шмитта
Триггер Шмитта – это функциональная ячейка, предназначенная для преобразо-
вания непрерывно меняющегося сигнала в набор прямоугольных импульсов.
Особенность вольт-амперной характеристики триггера Шмитта – наличие петли
гистерезиса – позволяет использовать данную ячейку в качестве формирователя
прямоугольных импульсов из входного напряжения произвольной формы.
Обозначение триггера Шмитта включает в себя тип ячейки и номер модифи-
кации.
Тип триггера Шмитта может принимать следующие значения:
TS – триггер Шмитта КМОПуровня;
TSTTL – триггер Шмитта ТТЛуровня.
Модификациями являются триггеры Шмитта, имеющие различные значения
гистерезиса.
Периферийные ячейки входа
Ячейка входа – это функциональная ячейка, обеспечивающая передачу цифрового
или аналогового сигнала с внешнего вывода БИС внутрь поля БМК.
Обозначение ячейки входа включает тип ячейки, номер модификации внутрен-
него резистора доопределения и признак отсутствия верхнего защитного диода.
Тип ячейки входа может принимать следующие значения:
IA – вход аналоговый;
IDBL – вход цифровой с инверсным маломощным выходом (используется для
реализации RC- и кварцевых генераторов);
IDР – вход цифровой с парафазным выходом;
ITL – вход цифровой с триггером Шмитта ТТЛуровня и парафазным выхо-
дом;
ITS – вход цифровой с триггером Шмитта и парафазным выходом.
Тип резистора доопределения может принимать следующие значения:
D – резистор доопределения до низкого уровня;
U – резистор доопределения до высокого уровня.
Буква М обозначает отсутствие в ячейке диода электростатической защиты,
подключенного к шине «Питание», что позволяет применять ячейку в системах
с «холодным» резервом.
Входные ячейки с триггерами Шмитта с различными номиналами гистерезиса
и доопределением до низкого или высокого уровня внутренними резисторами
различного номинала реализованы в виде макроячеек.
Периферийные ячейки выхода
Ячейка выхода – это функциональная ячейка, обеспечивающая передачу сигналов
из поля БМК на внешний вывод БИС.
Обозначение ячейки выхода включает тип ячейки, тип доопределения и номер
модификации внутреннего резистора доопределения.
Тип ячейки выхода может принимать следующие значения:
ОА – аналоговый выход;
OD – цифровой выход с двумя состояниями;
ODPN – цифровой выход с раздельным управлением выходными транзисто-
рами;
ODЕ – цифровой выход с тремя состояниями.
Тип доопределения может отсутствовать или принимать значения:
D – доопределение до низкого уровня;
U – доопределение до высокого уровня.
Периферийные ячейки входа/выхода
Ячейка входа/выхода – это функциональная ячейка, обеспечивающая передачу
сигналов как с внешнего вывода БИС внутрь поля БМК, так и из поля БМК на
внешний вывод БИС.
Обозначение ячейки входа/выхода включает тип ячейки и номер модификации
ячейки, тип доопределения, номер модификации внутреннего резистора доопре-
деления и признак отсутствия верхнего защитного диода.
Тип ячейки входа/выхода может принимать следующие значения:
IAOINV – вход аналоговый / выход цифровой для реализации RCгенераторов;
IAОN – вход аналоговый / выход цифровой с открытым стоком nтранзи-
стора;
IAPN – вход аналоговый / выход цифровой с раздельным управлением
выходными транзисторами;
IOD – вход/выход цифровой;
ION – вход/выход цифровой с открытым стоком nтранзистора;
IOP – вход/выход цифровой с открытым стоком ртранзистора;
IOPN – вход/выход цифровой с раздельным управлением выходными тран-
зисторами;
IOTL – вход цифровой с триггером Шмитта ТТЛуровня / выход цифровой;
IOTS – вход цифровой с триггером Шмитта / выход цифровой.
Тип доопределения может отсутствовать или принимать следующие значения:
D – доопределение до низкого уровня;
U – доопределение до высокого уровня.
Ячейки вход/выхода IOD, IODDi, IODUi, IOTL, IOTLDi, ITLUi, IOTS, IOTSDi,
IOTSUi реализованы в виде макроячеек.
Драйверы периферийных ячеек
Драйвер периферийной ячейки – это функциональная ячейка, обеспечивающая
формирование сигналов управления периферийной ячейкой для реализации ею
функции выхода или входа/выхода.
Обозначение драйвера включает тип драйвера, тип доопределения высоко-
импедансного состояния периферийной ячейки и признак наличия в драйвере
парафазного выхода.
Тип драйвера может принимать следующие значения:
DRV – драйвер для организации выхода;
DRVE – драйвер для организации входа/выхода.
Тип доопределения указывает, каким образом высокоимпедансное состояние
на внешнем выводе БИС доопределяется до логически определенного уровня,
и может принимать следующие значения:
D – в периферийной ячейке включается резистор доопределения до низкого
уровня;
U – в периферийной ячейке включается резистор доопределения до высокого
уровня;
H – в периферийной ячейке кратковременно включается мощный выходной
транзистор ртипа, обеспечивающий быстрое переключение сигнала на
внешнем выводе микросхемы из состояния низкого уровня в состояние
высокого уровня (формирование «подброса») с последующим удержанием
высокого уровня резистором доопределения.
Признак P обозначает наличие в драйвере парафазного выхода для усиления
и передачи в поле БМК логических сигналов с внешнего вывода БИС (может от-
сутствовать).
Различные типы драйверов предназначены для управления теми или иными
периферийными ячейками. Варианты подключения периферийных ячеек и драй-
веров указаны в рекомендациях по применению в описаниях соответствующих
периферийных ячеек и драйверов.
Компараторы цифровые
Цифровой компаратор – это функциональная ячейка, выполняющая логическую
функцию сравнения двух бинарных чисел. В состав библиотеки входят компа-
раторы, формирующие сигнал эквивалентности, и компараторы, формирующие
сигналы сравнения «больше» и «меньше».
Обозначение компаратора включает в себя тип компаратора и разрядность
сравниваемых бинарных чисел.
Тип компаратора может принимать следующие значения:
COMP – сравнение двух чисел с формированием сигнала эквивалентности
(выход EQ);
COMPM – сравнение двух чисел с формированием сигналов сравнения «боль-
ше» (выход GT) и «меньше» (выход LT).
Разрядность сравниваемых бинарных чисел может принимать значения 2, 4,
8, 16. Для одноразрядных компараторов разрядность не указывается.
Цифровые компараторы сравнения 4-, 8- и 16разрядных бинарных чисел реа-
лизованы в виде макроячеек. Их функциональные схемы приведены ниже.
Унифицированная библиотека функциональных ячеек 5503 предназначена для
проектировании средствами САПР «Ковчег» интегральных микросхем на основе
базовых матричных кристаллов (БМК) серий 5503 и 5507 для различных радиоэлектронных
устройств.
В состав библиотеки входят базовые логические функциональные ячейки,
базовые логические функциональные ячейки специального назначения и макроячейки.
Базовые ячейки имеют уникальную топологию, макроячейки реализованы
на базовых ячейках. В библиотеку включены как аналоговые, так и аналого-цифровые
ячейки.
В данное пособие вошло три раздела. Каждый раздел имеет составную нумерацию
страниц, включающую в себя номер раздела и номер страницы в пределах
раздела.
• Раздел 1. Система обозначений и состав библиотеки 5503
В разделе рассмотрены особенности библиотеки 5503, представлена система буквенных
обозначений библиотечных ячеек, состав групп ячеек с указанием имени,
выполняемой функции и страницы, на которой приведено описание ячейки.
• Раздел 2. Описание базовых логических функциональных ячеек
В разделе в алфавитном порядке представлены описания цифровых базовых логических
функциональных ячеек, входящих в библиотеку 5503. Для каждой ячейки
указываются ее основные данные, а именно: имя ячейки, графический образ,
описание функционирования, таблица истинности, расчетные значения задержек
распространения сигналов, рекомендуемые значения нагрузочной способности
выходов, топологический размер ячейки, а также приводится список выводов, у
которых коэффициент объединения по входу отличен от единицы. При необходимости
описания ячеек содержат рекомендации по применению.
• Раздел 3. Описание базовых функциональных ячеек специального назначения
В разделе в алфавитном порядке представлены описания базовых ячеек
специального назначения. Для каждой ячейки указываются ее основные данные,
а именно: имя ячейки,графический образ, описание функционирования, таблица
истинности, расчетные значения задержек распространения сигналов, рекомендуемые
значения нагрузочной способности выходов, топологический размер ячейки,
а также, при их наличии, приводится список выводов, у которых коэффициент
объединения по входу отличен от единицы. В описание дополнительно к основным
данным о ячейке включены рекомендации по ее применению.
Особенности библиотеки 5503
Библиотека функциональных ячеек является основой для реализации схемотех-
нических решений конкретных БИС и во многом определяет качество проекти-
рования. Для обеспечения бездефектного проектирования библиотека должна
удовлетворять следующим требованиям:
1) включать в свой состав все основные группы функциональных ячеек;
2) иметь удобную для пользователя систему обозначений;
3) учитывать специфические особенности БМК.
Структура библиотеки
Чем шире спектр функций, реализуемых функциональными ячейками, тем ка-
чественнее и быстрее может быть проведена разработка микросхемы. Поэтому
желательно, чтобы библиотека имела возможности оперативного расширения раз-
работчиком БИС. С другой стороны, настройка САПР на новые функциональные
ячейки – сложный и трудоемкий процесс, который выполняется разработчиками
САПР и БМК. Данное противоречие в библиотеке 5503 решено ее разбиением на
две структурные части:
– базовые функциональные ячейки, имеющие фиксированные топологии;
– макроячейки, реализованные на базовых функциональных ячейках.
Благодаря этому состав макроячеек может расширяться, совершенствоваться
и изменяться без изменения настроек САПР. Состав же базовых ячеек зафикси-
рован. Базовые функциональные ячейки в процессе их разработки тщательно
исследуются и аттестуются, после чего вводятся в состав библиотеки.
Система обозначений
Система обозначений библиотечных функциональных ячеек в большой степени
определяет удобство пользования библиотекой и эффективность труда разработ-
чика. Можно выделить три основных типа построения системы обозначений:
1) по формальному принципу;
2) с учетом конструктивных особенностей ячеек;
3) по функциональному принципу.
При построении системы обозначений по формальному принципу имена библи-
отечных ячеек состоят из обозначения типа функциональной ячейки и ее поряд-
кового номера. Формальная система обозначений не отражает ни конструктивных
особенностей, ни выполняемых ячейками функций и поэтому не является удобной
для пользователя.
В системе обозначений, построенной по конструктивному принципу, имена
функциональных ячеек включают в себя обозначение типа топологической ячей-
ки, с которой начинается топологическая реализация функциональной ячейки,
количество использованных топологических ячеек, обозначение типа ячейки,
которой заканчивается топология, и порядковый номер функциональной ячейки
с указанным топологическим размером. В данной системе обозначений в имени
библиотечной ячейки кодируется ее размер и порядковый номер. Такая система
обозначения облегчает разработку топологии, но совсем не удобна при проек-
тировании электрической схемы, т.к. имя функциональной ячейки не отражает
выполняемой ею функции.
Наиболее удобной является система обозначений, построенная по функциональному
принципу, которая и принята в библиотеке 5503. Название ячейки включает
в себя обозначение типа ячейки и может также отражать состав и приоритетность
сигналов, обозначение активного уровня сигнала и схемотехнические особенности
реализации ячейки.
Учет специфики БМК
Библиотечные функциональные ячейки библиотеки 5503 разработаны с учетом
конструкции БМК серий 5503 и 5507. Существенной особенностью конструкции
является использование слоя поликремния для разводки шин.
Применение поликремния, имеющего значительное удельное сопротивление,
в качестве слоя разводки обуславливает существенное различие в задержках распро-
странения сигнала по поликремнию и металлу. Важно принимать это во внимание
при использовании триггеров с раздельным парафазным тактированием. В таких
триггерах за счет разбаланса топологических задержек в цепях синхронизации может
возникать нарушение синхронности парафазных сигналов, что вызывает ошибки
функционирования триггера. Избежать этого можно корректной реализацией
цепей синхронизации в рамках библиотечной функциональной ячейки. Поэтому
в библиотеке 5503 все триггеры с записью по уровню и по фронту имеют один вход
сигнала синхронизации.
Базовая ячейка поля БМК серий 5503 и 5507 представляет собой две пары
комплементарных транзисторов с объединенными затворами. Конструкция БМК
позволяет создавать функциональные ячейки различного уровня сложности:
например, существует возможность объединения в рамках одной библиотечной
функциональной ячейки нескольких независимых логических функций. При
разработке электрической схемы, однако, логические функции подобных ячеек
могут находиться в несвязанных частях схемы и для эффективного использования
трассировочных ресурсов их целесообразно располагать в разных местах поля БМК.
Поэтому в библиотеке 5503 реализован принцип «в одной библиотечной ячейке
одна логическая функция».
Ухудшать качество топологии БИС может также и применение многовходовых
функциональных ячеек. Например, чтобы выполнить разводку 4-входовой логи-
ческой ячейки, к ней нужно подвести четыре входные и одну выходную трассу.Это
локально перегружает каналы трассировки и значительно осложняет разработку
топологии. Такие функциональные ячейки, как правило, могут быть реализованы
в виде составных ячеек. Например, функциональная ячейка 4И реализуется на двух
ячейках 2ИНЕ и ячейке 2ИЛИНЕ. При этом топологический размер составной
функциональной ячейки равен топологическому размеру функциональной ячейки
4И, а локальной перегрузки топологии можно избежать благодаря возможности
свободного размещения входящих в ее состав ячеек 2ИНЕ и 2ИЛИНЕ.
В библиотеке 5503 реализованы группы функциональных ячеек, выполняющие
все возможные логические функции двух и трех переменных с учетом инверсии
всех входов. Функциональные ячейки логических функций четырех и более пере-
менных реализованы как макроячейки, что позволяет при разработке топологии
в каждом конкретном случае оптимально размещать на поле БМК библиотечные
ячейки, входящие в их состав, и не допускать возникновения локальных перегрузок
в каналах трассировки.
Следует также отметить, что в состав библиотеки входят триггеры как для асин-
хронных методов проектирования, так и для синхронных.
Электрические параметры
Электрические параметры микросхем в основном определяются характеристиками
периферийных ячеек. При поставке изготовитель гарантирует соответствие элек-
трических параметров микросхем значениям, указанным в Технических условиях
на микросхемы и подтвержденным квалификационными испытаниями.
Различают номинальные значения электрических параметров микросхем, пре-
дельно-допустимые и предельные режимы эксплуатации микросхем. Номинальные
значения электрических параметров контролируются при изготовлении и поставке
микросхем, гарантируются в процессе их эксплуатации в режимах и условиях, до-
пускаемых Техническими условиями.
Значения электрических параметров микросхем на БМК серий 5503 и 5507
приведены в таблицах 1–4.
Электрические параметры серии 5503
Номинальные значения электрических параметров микросхем, изготовленных на
основе БМК серии 5503, представлены в таблице 1. Номинальное значение напря-
жения питания UСС = 5 В ± 10%.
Предельно-допустимые режимы эксплуатации – это внешние по отношению
к микросхеме электрические параметры, в пределах значений которых допускается
эксплуатация микросхемы. Превышение предельных режимов может привести
к отказу микросхемы.
Электрические параметры серии 5507
Номинальное значение напряжения питания UСС = 3 В ± 10%.
Основные группы функциональных ячеек
Условные обозначения функциональных ячеек библиотеки 5503 включают в себя
буквенное обозначение выполняемой функции, разрядность, состав управляющих
входов и номер модификации. В соответствии с этим ячейки, принадлежащие одной
функциональной группе, имеют одинаковое обозначение выполняемой функции.
Система обозначений распространяется как на базовые функциональные ячейки,
так и на макроячейки. В состав библиотеки 5503 входят:
• инверторы;
• буферы;
• логические функциональные ячейки;
• триггеры;
• триггеры Шмитта;
• периферийные ячейки и драйверы;
• компараторы;
• мультиплексоры;
• демультиплексоры;
• дешифраторы;
• шифраторы;
• сумматоры;
• счетчики;
• регистры данных;
• регистры сдвига;
• аналогоцифровые компараторы;
операционные усилители;
• специальные функциональные ячейки.
Для удобства поиска требуемой функциональной ячейки в данном разделе
приведены описания групп базовых ячеек, в которых указаны страницы с описа-
нием конкретных функциональных ячеек из каждой группы и имена макроячеек,
входящих в группу.
Инверторы
Инвертор – функциональная ячейка, обеспечивающая усиление цифрового сигнала
с инверсией его логического уровня. В состав библиотеки входят инверторы с раз-
личным уровнем нагрузочной способности, а также инверторы, которые, помимо
логических уровней «0» и «1», позволяют формировать на их выходе высокоим-
педансное состояние, что обеспечивает возможность организации в микросхеме
внутренних шин данных. Указанные инверторы для управления состоянием выхода
имеют дополнительный вход управления.
Обозначение функции может принимать следующие значения:
INV – инвертор с одним инверсным выходом;
INVE – инвертор с тремя выходными состояниями с разрешением высоким
уровнем;
INVT – инвертор с тремя выходными состояниями с разрешением низким
уровнем.
Номер модификации соответствует количеству параллельно включенных ин-
верторов, принимает значения 2, 3. Для одиночного инвертора номер модификации
отсутствует.
Буферы
Буфер – это функциональная ячейка, обеспечивающая усиление цифрового сиг-
нала без изменения его логического уровня. В состав библиотеки входят буферы
с различным допустимым уровнем нагрузочной способности. Для расширения
функциональных возможностей ряд буферов имеет парафазные выходы.
Для организации внутренних шин данных в состав библиотеки введены бу-
феры, позволяющие формировать на их выходе высокоимпедансное состояние.
Указанные буферы для управления состоянием выхода имеют дополнительный
вход управления.
Обозначение буфера включает в себя обозначение функции и номер модифи-
кации.
Обозначение функции может принимать следующие значения:
BUF – буфер с одним прямым выходом;
BUFP – буфер с парафазным выходом;
BUFE – буфер с тремя выходными состояниями с разрешением высоким уров-
нем;
BUFT – буфер с тремя выходными состояниями с разрешением низким уров-
нем.
Номер модификации определяет нагрузочную способность выходного сигнала
буфера и соответствует количеству параллельно включенных инверторов выходного
каскада, принимает значения 2, 3. Для одиночного буфера номер модификации
отсутствует.
Логические функциональные ячейки
При реализации схем требуются самые разнообразные логические ячейки. В библиотеке
реализованы полные с точки зрения состава прямых и инверсных входов
наборы логических функциональных ячеек от двух и трех переменных (кроме ячеек
XOR3 и XNOR3, реализованных в виде макроячеек). Функциональные ячейки от
четырех до девяти переменных также реализованы в виде макроячеек. При этом
макроячейки от четырех и пяти переменных имеют полный набор прямых и инверс-
ных входов, макроячейки от шести до девяти переменных – только прямые входы.
Библиотека содержит функциональные ячейки, выполняющие типовую логи-
ческую функцию, и составные логические ячейки.
Обозначение логической функциональной ячейки, выполняющей типовую
логическую функцию, включает в себя обозначение функции, общее количество
входов, признак и количество инверсных входов.
Обозначение функции может принимать следующие значения:
AND – функция И;
MAJ – функция мажорирования;
NAN – функция ИНЕ;
NOR – функция ИЛИНЕ;
OR – функция ИЛИ;
XOR – функция сложения по модулю 2;
XNOR – функция сложения по модулю 2 с инверсией.
Признак наличия инверсных входов не указывается в случае отсутствия инверс-
ных входов. Для ячеек, выполняющих функцию мажорирования, не указывается
количество входов.
Обозначение составной логической функциональной ячейки включает в себя
обозначение функций, выполняемых ячейкой в соответствии с их последова-
тельностью, количество входов элементов первого каскада, номер модификации
данной ячейки.
Обозначение функций может принимать следующие значения:
A – функция И;
O – функция ИЛИ;
I – функция инверсии.
Библиотечная функциональная ячейка может содержать два или три каскада.
В начале имени функциональной ячейки указывается обозначение функции первого
каскада, который может содержать несколько элементов данной функции, и ко-
личество входов каждого из этих элементов данной функции. Затем указывается
обозначение функции первого каскада, содержащей только один элемент. После
этого указывается обозначение функций второго и третьего каскадов. Модифи-
кацией функциональной ячейки является ячейка, выполняющая ту же функцию
и имеющая то же количество входов, но содержащая инверсные входы. Номер
модификации может отсутствовать.
Ниже приведен состав базовых логических ячеек библиотеки 5503, выполняю-
щих сложную функцию. Реализуемая функция описана в виде формул, инверсные
входы в конце имени обозначены буквой В.
Триггеры RSтипа
Триггер RSтипа – это функциональная ячейка памяти, имеющая два устойчивых
состояния, которые определяются сигналами управления.
Как известно, триггеры RSтипа при наличии активных сигналов на входах R
и S имеют запрещенную комбинацию, при которой прямой и инверсный выходы
триггера находятся в одном и том же логическом состоянии. Библиотека функци-
ональных ячеек содержит модификации RSтриггера, не имеющие запрещенных
комбинаций за счет реализации приоритета одного из входов. Это RSSтриггер
с приоритетом сигнала S, RSRтриггер с приоритетом сигнала R и RSK-триггер,
обеспечивающий хранение информации при запрещенной ситуации на вхо-
дах. В состав библиотеки входят также триггеры, синхронизируемые по активному
уровню сигнала управления, с приоритетом сигнала R и приоритетом сигнала S. Все
указанные триггеры реализованы в базисе активных входных сигналов высокого
и низкого уровня.
Обозначение триггера RSтипа включает в себя обозначение типа триггера,
признак разрешения записи и признак инверсии входных сигналов.
Тип RS-триггера может принимать следующие значения:
RS – триггер RSтипа с запрещенной комбинацией;
RSS – триггер с приоритетом установки SET (Sтипа);
RSR – триггер с приоритетом сброса RESET (Rтипа);
RSK – триггер с приоритетом хранения (К-типа), обеспечивающий хранение
информации при запрещенной ситуации на входах.
Признак E указывает на наличие сигнала разрешения записи (вход Е).
Признак В означает, что сигналы управления (входы R, S и Е) имеют активный
низкий уровень.
Триггеры Dтипа с разрешением записи по уровню
Триггер Dтипа с разрешением записи по уровню – это функциональная ячейка
памяти, имеющая два устойчивых состояния, которые изменяются при наличии
активного уровня сигнала синхронизации в зависимости от данных на входе D.
Обозначение триггера включает в себя тип триггера (LD), состав и приоритет-
ность сигналов управления, признак наличия сигнала разрешения синхронизации
и признак инверсии сигнала синхронизации.
В обозначении триггера указывается состав управляющих сигналов установки
и сброса, причем первым указывается тот сигнал, который имеет более высокий
приоритет. В качестве управляющих могут использоваться следующие сигналы:
C – асинхронный сброс (вход CLR);
P – асинхронная установка (вход PRЕ).
Признак E указывает на наличие сигнала разрешения записи (вход СЕ).
Признак В означает, что активным является низкий уровень сигнала синхро-
низации (вход С).
Триггеры с записью по фронту
Триггер с записью по фронту – это функциональная ячейка памяти, имеющая два
устойчивых состояния, которые изменяются при появлении активного фронта
сигнала синхронизации в зависимости от состояния сигналов управления и теку-
щего состояния триггера.
Обозначение триггера включает в себя обозначение типа триггера, состав
и приоритетность сигналов управления, тип предустановки, признаки сигналов
и номер модификации.
В библиотеке реализованы следующие типы триггеров:
FС – детектор фронта;
FD – триггер Dтипа;
FJK – триггер JKтипа;
FТ – счетный триггер Ттипа.
В обозначении триггера указываются состав и приоритетность сигналов управле-
ния. Первым указывается тот сигнал, который имеет высший приоритет. В качестве
управляющих могут использоваться следующие сигналы:
C – асинхронный сброс (вход CLR);
P – асинхронная установка (вход PRE);
R – синхронный сброс (вход R);
S – синхронная установка (вход S).
Тип предустановки может отсутствовать или принимать следующие значения:
L – синхронная предустановка (вход L);
I – асинхронная предустановка (вход I).
Триггеры сканирования для организации тестирования
Триггер сканирования – это функциональная ячейка памяти, имеющая два устой-
чивых состояния, которые изменяются при появлении активного фронта сигнала
синхронизации либо через вход данных, либо через вход сканирования в зависи-
мости от состояния сигналов управления.
Обозначение триггера включает в себя обозначение типа триггера, состав
и приоритетность сигналов управления и признаки сигналов.
Присутствие признака Е наличия сигнала разрешения записи указывает на то,
что в триггере есть вход разрешения сигнала синхронизации (вход CE).
Признак инверсии В означает, что активным для триггера является задний
фронт сигнала синхронизации.
Модификациями считаются триггеры, имеющие дополнительные входные
сигналы, номер модификации может отсутствовать.
В обозначении триггера указываются состав и приоритетность сигналов
управления. Первым указывается тот сигнал, который имеет высший приоритет.
В качестве управляющих могут использоваться следующие сигналы:
C – асинхронный сброс (вход CLR);
P – асинхронная установка (вход PRE).
Присутствие признака наличия сигнала разрешения записи Е указывает на то,
что в триггере есть вход разрешения сигнала синхронизации (вход CE).
Признак инверсии В означает, что активным для триггера является задний
фронт сигнала синхронизации.
Триггеры Шмитта
Триггер Шмитта – это функциональная ячейка, предназначенная для преобразо-
вания непрерывно меняющегося сигнала в набор прямоугольных импульсов.
Особенность вольт-амперной характеристики триггера Шмитта – наличие петли
гистерезиса – позволяет использовать данную ячейку в качестве формирователя
прямоугольных импульсов из входного напряжения произвольной формы.
Обозначение триггера Шмитта включает в себя тип ячейки и номер модифи-
кации.
Тип триггера Шмитта может принимать следующие значения:
TS – триггер Шмитта КМОПуровня;
TSTTL – триггер Шмитта ТТЛуровня.
Модификациями являются триггеры Шмитта, имеющие различные значения
гистерезиса.
Периферийные ячейки входа
Ячейка входа – это функциональная ячейка, обеспечивающая передачу цифрового
или аналогового сигнала с внешнего вывода БИС внутрь поля БМК.
Обозначение ячейки входа включает тип ячейки, номер модификации внутрен-
него резистора доопределения и признак отсутствия верхнего защитного диода.
Тип ячейки входа может принимать следующие значения:
IA – вход аналоговый;
IDBL – вход цифровой с инверсным маломощным выходом (используется для
реализации RC- и кварцевых генераторов);
IDР – вход цифровой с парафазным выходом;
ITL – вход цифровой с триггером Шмитта ТТЛуровня и парафазным выхо-
дом;
ITS – вход цифровой с триггером Шмитта и парафазным выходом.
Тип резистора доопределения может принимать следующие значения:
D – резистор доопределения до низкого уровня;
U – резистор доопределения до высокого уровня.
Буква М обозначает отсутствие в ячейке диода электростатической защиты,
подключенного к шине «Питание», что позволяет применять ячейку в системах
с «холодным» резервом.
Входные ячейки с триггерами Шмитта с различными номиналами гистерезиса
и доопределением до низкого или высокого уровня внутренними резисторами
различного номинала реализованы в виде макроячеек.
Периферийные ячейки выхода
Ячейка выхода – это функциональная ячейка, обеспечивающая передачу сигналов
из поля БМК на внешний вывод БИС.
Обозначение ячейки выхода включает тип ячейки, тип доопределения и номер
модификации внутреннего резистора доопределения.
Тип ячейки выхода может принимать следующие значения:
ОА – аналоговый выход;
OD – цифровой выход с двумя состояниями;
ODPN – цифровой выход с раздельным управлением выходными транзисто-
рами;
ODЕ – цифровой выход с тремя состояниями.
Тип доопределения может отсутствовать или принимать значения:
D – доопределение до низкого уровня;
U – доопределение до высокого уровня.
Периферийные ячейки входа/выхода
Ячейка входа/выхода – это функциональная ячейка, обеспечивающая передачу
сигналов как с внешнего вывода БИС внутрь поля БМК, так и из поля БМК на
внешний вывод БИС.
Обозначение ячейки входа/выхода включает тип ячейки и номер модификации
ячейки, тип доопределения, номер модификации внутреннего резистора доопре-
деления и признак отсутствия верхнего защитного диода.
Тип ячейки входа/выхода может принимать следующие значения:
IAOINV – вход аналоговый / выход цифровой для реализации RCгенераторов;
IAОN – вход аналоговый / выход цифровой с открытым стоком nтранзи-
стора;
IAPN – вход аналоговый / выход цифровой с раздельным управлением
выходными транзисторами;
IOD – вход/выход цифровой;
ION – вход/выход цифровой с открытым стоком nтранзистора;
IOP – вход/выход цифровой с открытым стоком ртранзистора;
IOPN – вход/выход цифровой с раздельным управлением выходными тран-
зисторами;
IOTL – вход цифровой с триггером Шмитта ТТЛуровня / выход цифровой;
IOTS – вход цифровой с триггером Шмитта / выход цифровой.
Тип доопределения может отсутствовать или принимать следующие значения:
D – доопределение до низкого уровня;
U – доопределение до высокого уровня.
Ячейки вход/выхода IOD, IODDi, IODUi, IOTL, IOTLDi, ITLUi, IOTS, IOTSDi,
IOTSUi реализованы в виде макроячеек.
Драйверы периферийных ячеек
Драйвер периферийной ячейки – это функциональная ячейка, обеспечивающая
формирование сигналов управления периферийной ячейкой для реализации ею
функции выхода или входа/выхода.
Обозначение драйвера включает тип драйвера, тип доопределения высоко-
импедансного состояния периферийной ячейки и признак наличия в драйвере
парафазного выхода.
Тип драйвера может принимать следующие значения:
DRV – драйвер для организации выхода;
DRVE – драйвер для организации входа/выхода.
Тип доопределения указывает, каким образом высокоимпедансное состояние
на внешнем выводе БИС доопределяется до логически определенного уровня,
и может принимать следующие значения:
D – в периферийной ячейке включается резистор доопределения до низкого
уровня;
U – в периферийной ячейке включается резистор доопределения до высокого
уровня;
H – в периферийной ячейке кратковременно включается мощный выходной
транзистор ртипа, обеспечивающий быстрое переключение сигнала на
внешнем выводе микросхемы из состояния низкого уровня в состояние
высокого уровня (формирование «подброса») с последующим удержанием
высокого уровня резистором доопределения.
Признак P обозначает наличие в драйвере парафазного выхода для усиления
и передачи в поле БМК логических сигналов с внешнего вывода БИС (может от-
сутствовать).
Различные типы драйверов предназначены для управления теми или иными
периферийными ячейками. Варианты подключения периферийных ячеек и драй-
веров указаны в рекомендациях по применению в описаниях соответствующих
периферийных ячеек и драйверов.
Компараторы цифровые
Цифровой компаратор – это функциональная ячейка, выполняющая логическую
функцию сравнения двух бинарных чисел. В состав библиотеки входят компа-
раторы, формирующие сигнал эквивалентности, и компараторы, формирующие
сигналы сравнения «больше» и «меньше».
Обозначение компаратора включает в себя тип компаратора и разрядность
сравниваемых бинарных чисел.
Тип компаратора может принимать следующие значения:
COMP – сравнение двух чисел с формированием сигнала эквивалентности
(выход EQ);
COMPM – сравнение двух чисел с формированием сигналов сравнения «боль-
ше» (выход GT) и «меньше» (выход LT).
Разрядность сравниваемых бинарных чисел может принимать значения 2, 4,
8, 16. Для одноразрядных компараторов разрядность не указывается.
Цифровые компараторы сравнения 4-, 8- и 16разрядных бинарных чисел реа-
лизованы в виде макроячеек. Их функциональные схемы приведены ниже.