Нагрузочная способность логических цепей

Логические цепи являются вторым (после ЛЭ) по значимости объектом функционального структурного уровня СВТ. Без логических (электрических) цепей невозможно получить логическую функцию, точно также как невозможно ее получить без логических элементов.

Множество логических цепей, имеющихся в структурных уровнях элементов и устройств, подразделяются на 3 основных вида: разборные (разветвленные), сборные (объединительные) и сборно-разборные (или разветвленно-объединительные).

Разборная цепь характеризуется наличием одного источника (выходного контакта элемента) и n ‑приемников (n ‑входных контактов разных элементов). Это значит, что разборные цепи можно характеризовать параметром n, именуемым как нагрузочная способность логических цепей по входу. При n = 1 разборная цепь превращается в простую цепь (эквивалентную простой связи), соединяющую два контакта разных элементов. Следует отметить, что число связей в разборной цепи определяется ее нагрузочной способностью по входу n.

Сборная цепь характеризуется наличием одного приемника (входного контакта элемента) и l ‑ источников (l ‑выходных контактов разных элементов). Следовательно, сборные цепи можно характеризовать параметром l, именуемым как нагрузочная способность логических цепей по выходу. При l = 1 сборная цепь превращается в простую цепь (простую связь), соединяющую два контакта разных элементов. Отметим также, что число связей в сборной цепи определяется ее нагрузочной способностью по выходу l.

Сборно-разборная цепь (иногда именуется как магистральная цепь) характеризуется наличием n ‑ приемников (входных контактов разных элементов) и l ‑ источников (выходных контактов разных элементов). Такие цепи характеризуются комбинацией параметров n и l, т.е. нагрузочной способностью как по входу, так и по выходу. При условии n = 1 и l = 1 сборно-разборная цепь превращается в простую цепь (связь), соединяющую два контакта (в данном случае 1‑входной и 1‑выходной) разных элементов. Необходимо отметить, что число связей в сборно-разборной цепи определяется суммой нагрузочных способностей цепи по входу и выходу за вычетом единицы, т.е. (n + l – 1).

В реальных логических схемах на любом функциональном структурном уровне (кроме 0‑го уровня, характерного для БЛЭ) могут иметь место все виды логических цепей. Однако характер их использования на этих уровнях имеет свои особенности, связанные с делением всех логических цепей на две основные группы: на внутренние цепи и внешние цепи. При этом внешние логические цепи подразделяются на внешние входные и внешние выходные. Таким образом, в целом на любом функциональном структурном уровне (уровне компоновки) имеет место, в зависимости от принадлежности, по существу 3 группы логических цепей: внешние входные, внешние выходные и внутренние. Если внешние входные цепи характеризуются использованием только разборного типа цепей, то внешние выходные цепи, наоборот, характеризуются использованием только сборного типа. Внутренние же логические цепи могут представлять собой различные сочетания разборных, сборных и сборно-разборных цепей.

Следует отметить одно обстоятельство. При заданном числе элементов и заданном числе внешних цепей можно получать различные функции в логической схеме узла или устройства при условии изменения значений параметров логических цепей по нагрузочной способности. При этом число внутренних цепей может изменяться в зависимости от параметров n и l и соотношений между ними.

Параметры логических цепей по нагрузочной способности играют важную роль при определении вторичных параметров конструкций устройств, в частности, при определении длин связей и цепей. Это позволяет производить расчеты конструктивных задержек в логических цепях и оценивать качество проектируемых устройств по параметрам быстродействия, а также определять суммарные длины логических цепей, необходимые для расчетов плотности связей, трассировочной способности и слойности коммутационных элементов конструкций микросхем, узлов и устройств ЭВМ.

Приведенные аргументы свидетельствуют о важности параметров n и l, которые отнесены к категории основных компоновочных параметров логических схем структурных уровней компоновки ЭВМ.

Поиск по сайту: