DE2360762C3 - Integrierte Großschaltung zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen und Prüfoperationen - Google Patents
Integrierte Großschaltung zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen und PrüfoperationenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine integrierte Großschaltung zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen
und Prüfoperationen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Entwurf von Schaltwerken für Rechenanlagen hatte man bisher volle Freiheit in der Ausführung und
Anordnung der Grundschaltungen, um die verschiedenen Funktionseinheiten zu konstruieren. Diese Unabhängigkeit
und Flexibilität brachte aber auch oft Schwierigkeiten in der Taktierung bzw. Ablaufsteuerung
und beim Austesten der Schaltungen, und es war eine komplizierte und sehr detaillierte Ausbildung des
Wartungspersonals nötig. Vorteilhaft war, daß man die Schaltungen optimieren und durch Kombination verschiedener
Techniken den Schaltungsaufwand minimisieren konnte. Schnittstellenwerte waren vorgegeben,
und Parameter der Einzelteile oder Elementarschaltungen konnten gut gemessen werden. Nach Einführung
der Technik integrierter Großschaltungen hat man diese Schnittstellen und die Prüfmöglichkeiten für
elementare Schaltungsteile aber nicht mehr. Man kann nicht mehr jede einzelne Grundschaltung für sich testen.
Infolgedessen muß man die Schaltwerke in solche Abschnitte unterteilen, deren Eigenschaften nicht mehr
vom Umschaltverhalten der enthaltenen Elementarschaltungen abhängig sind.
Bei integrierter Großschaltungen kann man hunderte von Elementarschaltungen auf einem einzigen HaIbleiterplättchen
unterbringen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit zur Reduzierung des Energieverbrauchs,
zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit, sowie zur Verringerung der Kosten für die Schaltungen einer
Datenverarbeitungsanlage. Bevor dies erreicht werden kann, müssen aber viele Gesichtspunkte berücksichtigt
werden. Bei einer mittleren Datenverarbeitungsanlage mit ca. 40 000 Einzelschaltungen ist es z. B. nicht
ungewöhnlich, daß während der Entwicklungszeit 1500
oder mehr Änderungen vorgenommen werden. Solche laufenden Änderungen werden jedoch nahezu unmöglich,
wenn die kleinste Moduleinheit bereits hunderte von Schaltungen enthält.
Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt ist das Austesten von Funktionseinheiten, die als integrierte Großschaltungen
ausgeführt sind, vor deren Einbau in die Gesamtanlage. Auch müssen beim Entwurf bereits die
später nach Inbetriebnahme erforderlich werdenden Fehlerprüfungen durch entsprechende Ausgestaltung
der Schaltungen berücksichtigt werden.
Bisher konnte jede einzelne Elementarschaltung ausgetestet werden. Hierfür wurde auf Moduln eine
entsprechende Anzahl Anschlußpunkte vorgesehen. Bei der Technik integrierter Großschaltungen ist aber das
Verhältnis der Anzahl Elementarschaltungen zur Anzahl möglicher Anschlußpunkte wesentlich größer.
Ein Modul mit 100 Plättchen, die im Durchschnitt je Schaltungen tragen, enthält also ca. 30 000
Schaltungen. Ein Austesten einzelner Parameter für alle
Schaltungen ist deshalb unmöglich. Funktionsprüfungen an integrierten Großschaltungen, deren Entwurf den
früher üblichen Gesichtspunkten entspricht, können auch nicht alle Möglichkeiten erfassen und wären r>
deshalb nicht zuverlässig genug. Es ist also eine neue Organisation bei der Anordnung der Schaltungen
notwendig, wenn man die vorhandenen Vorteile der integrierten Großschaltungen ausnutzen wi!L
Es ist schon eine Schaltwerksorganisation vorgeschlagen worden (P 23 49 377.8), bei der gleichartige
Grundschaltungen verwendet werden, die für verschiedene Niveaus in der Hierarchie modularer Einheiten
geeignet sind. Hierbei wurde eine Abhängigkeit der Arbeitsweise vom Umschaltverhalten der Elementar- \=>
schaltungen vermieden, so daß keine ungewollten Schaltzustände infolge gegenseitiger Abhängigkeit
entstehen können. Bei dieser Organisation war ein Zugriff zu den Daten der einzelnen Speicherglieder und
damit ein Funktionstest von Elementarschallungen >o möglich, indem Daten in sequentieller Form in eine
Kette von solchen Speichergliedern eingeschoben bzw. daraus ausgeschoben werden konnten. Jedoch waren
hierfür besondere Schiebetaktsignale notwendig, deren Impulse nicht überlappen durften, und es mußten 2s
während solchen Schiebeoperationen die normalen Systemtaktsignale unterbrochen werden.
Eine ähnliche Organisation ist beispielsweise in der
US-PS 35 82 902 beschrieben worden, bei der einem bistabilen Schaltglied ein bistabiles Hilfsschaltglied so
zugeordnet ist, das aber beim normalen Betrieb i/icht verwendet wird. Erst beim Austesten der Schaltung und
der Zusammenschaltung mehrerer bistabiler Schaltglieder zu einem Schieberegister wird dieses zusätzliche
bistabile Schaltglied benötigt.
Da dieses bistabile Hilfsschaltglied nur für Testzwekke benötigt wird, ergibt sich insgesamt eine ungünstigere
Schaltkreisstruktur, da für den normalen Betrieb Schaltglieder (quasi verschenkt werden, was für den
Aufwand insgesamt Nachteile mit sich bringt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für eine integrierte Großschaltung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 verbesserte Grundschaltungen anzugeben, die zu ihrem Aufbau weniger bistabile Schaltglieder
und Torschaltungen benötigen. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
Technische Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Die Elementarschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist wegen ihrer modular aufgebauten und universell verwendbaren logischen Struktur und
wegen ihrem geringen Bedarf an Anschlußpunkten mit besonderem Vorteil dort zu verwenden, wo arithmetisehe
und logische Schaltkreisstrukturen in integrierter Technik mit besonders hoher Dichte hergestellt werden
sollen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben. Es
zeigt
F i g. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Elementarschaltungsanordnung,
F i g. 2 ein Taktsignaldiagramm,
F i g. 3 Einzelheiten der bistabilen Schaltglieder und
der Eingabeschaltungen einer Elementarschaltungsanordnung gemäß F i g. 1,
F i g. 4 eine schematische Darstellung der Kombination mehrerer Elementarschaltungsanordnungen gemäß
F i g. 1 auf einem Halbleiierplättchen, die zum Einschieben
und Ausschieben von Daten geeignet ist.
F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Schaltwerks-Elements gemäß vorliegender Erfindung. Durch dia
Technik der integrierten Großschaltungen (Large Scale Integration, LSI) ist es möglich, für Datenverarbeitungsanlagen
Halbleiter-Schaltungsplättchen herzustellen,
auf denen hunderte oder tausende der in F i g. 1 gezeigten Schaltwerks-Elemente zusammengefaßt sind.
Das Schaltwerks-Element stellt eine Bitposition dar, und besteht aus einem Verknüpfungsnetzwerk 10, einer
ersten bistabilen Schaltung 11 und einer zweiten bistabilen Schaltung 12. Die bistabilen Schaltungen 11
und 12 bilden miteinander eine Anordnung zur Speicherung und Darstellung eines einzelnen Datenbits.
Die beiden bistabilen Schaltungen werden unterschieden durch Verwendung der Bezeichnung »Speicherglied«
für die Schaltung 11 und »Kippglied« für die Schaltung 11 und »Kippglied« für die Schaltung 12.
Hierdurch wird angegeben, welches von zwei nicht phasengleichen Taktsignalen die betreffende Schaltung
zur Aufnahme von Daten steuert.
Das Verknüpfungsnetzwerk 10 kann eine beliebige Kombination parallel oder in Reihe verbundener
Verknüpfungsglieder sein, welchen Eingangssignale 5 auf Leitung 13 zugeführt werden. Leiter 13 kann eine
Einzel- oder eine Mehrfachleitung für Steuersignale, Eingabedaten, Zwischenergebnisse usw. sein. Das
Ergebnis (Rn) der im Verknüpfungs-Netzwerk 10 durchgeführten Funktion wird auf einem Ausgang 14
abgegeben, der mit einem UND-Glied 15 verbunden ist. Das Schaltwerks-Element nimmt ein Speicherglied-Taktsignal
(Lc) von Leitung 16 auf; dieses wirkt auf UND-Glied 15 so, daß Speicherglied 11 auf den Zustand
eingestellt wird, welcher durch das Signal auf dem Verknüpfungs-Netzwerksausgang 14 angegeben ist.
Das ins Speicherglied 11 eingegebene und am Ausgang 17 abgegebene Verknüpfungsergebnis wird über ein
UND-Glied 18 ins Kippglied 12 eingegeben oder eingespeichert. Das zweite Eingangssignal zum UND-Glied
18 ist ein Kippglied-Taktsignal (Tc)auf Leitung 19.
Das Kippglied-Taktsignal auf Leitung 19 hat eine andere Phasenlage als das Speicherglied-Taktsignal auf
Leitung 16. Praktisch heißt dies, daß die Vorderflanken der Taktimpulse so weit auseinander liegen, daß das
Speicherglied 11 das Ausgangssignal des Verknüpfungs-Netzwerks 10 richtig aufgenommen hat, bevor das
Kippglied 12 zur Aufnahme der gleichen Information aktiv gemacht wird.
Das Ausgangssignal des Kippgliedes 12, welches nun das Verknüpfungsergebnis Rn enthält, wird auf einer
Ausgangsleitung 20 abgegeben. Das Ausgangssignal vom Kippglied 12 auf Leitung 20 kann dann — wie im
Ausführungsbeispiel gezeigt — als Eingangssignal für ein nachfolgendes Verknüpfungs-Netzwerk 21 verwendet
werden, welches seinerseits ein Ergebnissignal R auf die Ausgangsleitung 22 abgibt. Das Ausgangssignal von
Leitung 20 vom Kippglied 12 kann außerdem über eine Leitung 23 zum Eingang des Verknüpfungs-Netzwerks
10 zurückgeführt werden, und kann dann — nach Maßgabe der Eingangssignale S — in nachfolgenden
Verknüpfungsoperationen mit verwendet werden.
Vor der weiteren Beschreibung von F i g. 1 werden nun anhand von Fig.2 die nicht-phasengleichen
Taktsignale erläutert. Die Frequenz (Impulsfolgefrequenz) der beiden Taktsignalzüge, die Impulsbreite der
Taktimpulse, und der Phasenunterschied zwischen den
beiden Taktsignalen sind abhängig von der Zeit, die notwendig ist, um die bistabilen Schaltungen U und 12
zuverlässig umzuschalten, sowie auch von der maximalen Verzögerung, welche zwischen dem Auftreten der
Eingabesignale und dem Ergebnissignal Rn des Verknüpfungs-Net/werks
10 auftreten kann.
Beim Entwurf des Systems könnte man einerseits zwei separate, nicht-phasengleiche Taktsignale vorsehen,
wie sie in F i g. 2 als L1- und T1- gezeigt sind. Die
Phasendifferenz der beiden Taktsignalzüge, welche durch die Anstiegsflanke 25 von L1-und die Anstiegsflanke
26 von Tc gegeben ist, hängt von der Geschwindigkeit
ab, mit der das Speicherglied 11 zuverlässig umgeschaltet
werden kann. Die Impulsfolgefrequenz der Taktsignalzüge, weiche dem Abstand der beiden Anstiegsflanken
25 und 27 von L1- entspricht, hängt von der
Verzögerung ab, welche im Verknüpfungs-Netzwerk 10 auftritt.
Andererseits könnte man beim Systementwurf eine Taktgabe vorsehen mit einem Grund-Taktsignal, z. B.
Ln welches außerdem invertiert wird, um ein nicht-phasengleiches
zweites Taktsignal zu erhalten, wie es durch die gestrichelte Linie 28 beim 7>Taktsignalzug
dargestellt ist.
Es folgt nun eine weitere Beschreibung der Fig. 1,
und zwar derjenigen Schaltglieder, die zu den bisher beschriebenen Teilen des Schaltwerks-Elements hinzugefügt
werden müssen, um eine Schieberegister-Verbindung mehrerer solcher Schaltwerks-Elemente zu
ermöglichen. Zu diesem Zweck wird ein zusätzlicher Eingang zum Speicherglied 11 mittels eines UND-Gliedes
30 und eines Inverters 31 gebildet. Wenn es während des Betriebs gewünscht wird. Daten aus anderen
Quellen als dem Verknüpfungs-Netzwerk 10 in das Speicherglied 11 und das Kippglied 12 einzugeben, wird
ein Steuersignal SCHIEBEN auf Leitung 32 aktiviert, um dadurch eine Verschiedeoperation festzulegen. Die
einzugebenden Daten werden an die Leitungen 33 (SCHIEBEDATEN EIN) angelegt. Das aktivierte
Steuersignal SCHIEBEN auf Leitung 32 wirkt über den Inverter 31 auf das UND-Glied 15, um dieses zu sperren
und es wirkt auf das UND-Glied 30, um dieses freizugeben. Das Speicherglied-Taktsignal von Leitung
16 wirkt jetzt auf das UND-Glied 30 ein, so daß Speicherglied 11 auf den Wert eingestellt wird, den das
Signal SCHIEBEDATEN EIN auf Leitung 33 darstellt Auf diese Weise kann die Anlage auf Verschiebebetrieb
eingestellt werden, und es ist durch Steuersignale möglich, zu bestimmen, welche Daten als Anfangswerte
in das Speicherglied 11 gelangen, um diese dann im Verknüpfungs-Netzwerk 10 weiter zu verarbeiten.
Um den inhalt des Kippgiiedes Ϊ2 separat untersuchen
zu können, ist eine zusätzliche Ausgangsleitung 34 mit der Bezeichnung SCHIEBEDATEN AUS vorgeshen.
Gewünschte Daten (Binärwerte) können durch das UND-Glied 30 in das Speicherglied 11 und damit auch in
das Kippglied 12 eingesetzt werden. Die Anlage kann wieder in normale Betriebsart gebracht werden durch
Deaktivierung des Signals SCHIEBEN auf Leitung 32. Es können dann einige Arbeitszyklen mit Benutzung des
Verknüpfungs-Netzwerkes 10 durchgeführt werden; danach kann man wieder zur Verschiebebetriebsart
zurückkehren durch Aktivierung des Signals auf Leitung 32, um den Inhalt des Kippgliedes 12 auf der
Ausgangsleitung 34 zu untersuchen.
F i g. 3 zeigt genauere Einzelheiten des Speichergliedes 11, des Kippgliedes 12 und der taktgesteuerten
Eingangstorschaltungen. Als Verknüpfungsglieder werden NAND-Glieder (UND-Funktion mit Komplementierung)
benutzt. Die kreuzweise Verbindung der NAND-Glieder 35 und 36 ergibt das Speicherglied 11.
Das Ausgangssignal vom Verknüpfungs-Netzwerk 10 auf Leitung 14 (F i g. 1) gelangt an das N AN D-Glied 37
sowie über den Inverter (NICHT-Glied) 39 an das UND-Glied 38. Das Speicherglied-Taktsignal von
Leitung 16 gelangt auf je einen weiteren Eingang der NAND-Glieder 37 und 38. so daß Speicherglied 11
normalerweise jeweils auf den Binärwert eingestellt wird, den das Ausgangssignal Rn des Verknüpfungs-Netzwerks
10 darstellt.
Der zusätzliche, unabhängige Eingang zum Speicherglied 11, der durch ein Signal SCHIEBEN auf Leitung 32
freigegeben wird, wird durch zwei NAND-Glieder 40 und 41 gebildet, denen an einem zweiten Eingang das
Speicherglied-Taktsignal von Leitung 16 zugeführt wird. Ein weiterer Eingang von NAND-Glied 40 ist
schließlich mit der Leitung 33 (SCHIEBE-DATEN EIN) verbunden, und ein weiterer Eingang des NAND-Gliedes
41 über den Inverter 42 mit der Schiebedaten-Eingangsleitung 33, so daß das Speicherglied U (bei
aktivem Signal SCHIEBEN) jeweils auf den Binärwert eingestellt wird, der auf der Schiebedaten-Eingangsleitung
33 vorliegt. Während der zusätzliche unabhängige Eingang zum Speicherglied 11 durch das Signal
SCHIEBEN auf Leitung 32 freigegeben ist, werden über den Inverter 43 die NAND-Glieder 37 und 38 gesperrt
bzw. außer Betrieb gesetzt.
Das Kippglied 12 besteht aus den NAND-Glieder 44 und 45, welche durch die Ausgangssignale der
NAND-Glieder 46 und 47 angesteuert werden. Die Eingangssignale der NAND-Glieder 46 und 47 sind
einmal die Binärwert-Ausgangssignale des Speichergliedes II, und außerdem das Kippglied-Taktsignal von
der Leitung 19. Auf der Ausgangsleitung 34 des Kippgliedes 12 erscheinen die SCHIEBEDATEN AUS,
und auf der Ausgangsleitung 20 Signale, welche den Ausgangswert Ä„des Verknüpfungs-Netzwerks darstellen,
der in der Gesamtschaltung mit dem Speicherglied 11 und dem Kippglied 12 festgehalten und gespeichert
wurde.
F i g. 4 zeigt schematisch, wie mehrere Schaltwerks-Elemente gemäß Fig. t, die auf einem Halbleiterplättchen
50 kombiniert sind, während der Hertellung miteinander verbunden werden. Die einzigen zusätzlichen
Signalleitungen, die auf dem Plättchen nebst den normalen Eingabeleitungen und Taktanschlußleitungen
vorgesehen werden müssen, sind Leitung 33 (SCHIEBE DATEN EIN), Steuerleitung 32 (SCHIEBEN) und
Leitung 34 (SCHIEBEDATEN AUS). Bei der Herstellung des "iät.chcns 50 werden die verschiedenen
Speicherglieder 11 und Kippglieder 12 in Kaskadenform
hintereinander geschaltet. Die Schiebedatenausgangsleitung 34 vom Kippglied 12 ist mit der Schiebedateneingangsleitung
33 zum Speicherglied 11 eines nachfolgenden Schaltwerks-Elementes verbunden. Die Schiebedatenausgangsleitung
34 des letzten Kippgliedes der auf einem Plättchen befindlichen Kaskade von
Speichergliedern 11 und Kippgliedern 12 bildet einen
Ausgangsanschluß des Plättchens. Dieser Ausgangsanschluß kann mit der Schiebedateneingangsleitung 33
eines anderen Plättchens verbunden werden, das sich auf der gleichen Modulplatte befindet Der zusätzliche
unabhängige Eingang zum Speicherglied 11 des ersten Schaltwerk-Elements wird mit der Schiebedateneingangsleitung
33 verbunden, über welche die einzuschiebenden Daten an alle auf dem Plättchen 50 befindlichen
Schaltwerks-Elemente gelangen.
Im Zusammenhang mit Fig.4 wird jetzt anhand der
Bitfolge 101 beschrieben, wie die Kippglieder 12 der Schaltwerks-Elemente auf dem Plättchen 50 in einer
Schiebeoperation auf die Bitkombination 101 eingestellt werden können, bevor die normale Betriebsweise
eingeleitet wird, für die dann diese Binärwerte die Anfangswerte darstellen. Die Bitfolge 101 wird sequentiell
über die Leitung 33 (SCHIEBEDATEN EIN) eingegeben, und zwar synchron mit dem Speicherglied-Taktsignal
und dem Kippglied-Taktsignal; im Laufe von drei Operationszyklen wird das eingegebene Bitmutster
durch die Schaltungen 51,52 und 53 verschoben. Danach kann zur normalen Betriebsweise übergegangen werden
durch Beendigung des SOV/EÖE-Steuersignals auf
der Leitung 32.
Nachdem das System eine zeitlang in normaler Betriebsweise gearbeitet hat, wird das Signal SCHIE
BEN auf der Steuerleitung 32 wieder erregt, und man kann dann feststellen, in welchem Zustand sich jedes der
Speicherglieder 11 und Halteglieder 12 befindet. Wenn nach Aktivierung des SCW/fßE-Steuersignals auf
Leitung 32 auch das Speicherglied-Taktsignal und das Kippglied-Taktsignal zugeführt werden, dann wird der
Inhalt der Schaltungen 53,52 und 51 sequentiell auf der Leitung 34 (SCHlEBEDA TENAUS) ausgegeben.
In F i g. 1 ist noch eine Modifikation gezeigt, bei welcher das im Prinzip gleiche Schaltwerks-Element mit
anderen Taktsignalen benutzt werden kann. In F i g. 1 sind als gestrichelte Linien die geänderten Ausgangsleitungen
55 und 56 am Speicherglied 11 gezeigt Bei dieser Änderung gibt im normalen Betrieb nur das Speicherglied
11 Ausgangssignale an das zusätzliche Verknüpfungs-Netzwerk 21 ab, sowie über die Leitung 23
Rückführungsignale an den Eingang des Verknüpfungs-Netzwerks 10. Bei dieser Ausführungsart wird nur ein
Taktsignal benutzt, z. B. das in F i g. 2 gezeigte Signal Lc.
Es muß dann allerdings bei der Konstruktion genauer auf die Verzögerung durch das Verknüpfungs-Netzwerk
10 geachtet werden, welche für die Impulsfolgefrequenz des Taktsignals wichtig ist, sowie auf die Zeitdifferenz
zwischen der Anstiegsflanke 25 und der Abfallflanke 57 der Taktimpulse, welche zum Eingeben der Daten in die
Speicherglieder 11 benutzt werden. Bei guter Einhaltung der Frequenz des Speicherglied-Tak'tsignals läuft
der normale Systembetrieb wie vorher beschrieben ab. Wenn es gewünscht wird, daß das Schaltwerks-Element
wie die Stufe eines Schieberegisters arbeitet, damit Daten eingeschoben und ausgeschoben werden können,
wird das UND-Glied 30 freigegeben und das UND-
K) Glied 15 gesperrt. Außerdem wird aber ein zusätzliches
Taktsignal benötigt, wie z. B. das Kippglied-Taktsignal auf Leitung 19, um das Kippglied 12 in jedem der
Schaltwerkselemente anzusteuern, damit eine Verschiebeoperation möglich wird.
r, Es wurde also ein Schaltwerks-Element dargestellt, das ein Verknüpfungs-Netzwerk enthält, welches eine
Speicherschaltung ansteuert, die eine erste bistabile Vorrichtung in Form eines Speichergliedes und eine
zweite bistabile Vorrichtung in Form eines Kippgliedes enthält, und welches durch Hinzufügung eines zusätzlichen,
unabhängigen Eingangs zur ersten bistabilen Vorrichtung so eingerichtet ist, daß es mit mehreren
anderen Schaltwerks-Elementen in Kaskadenform verbunden werden kann, so daß eine Schieberegister-Betriebsweise
möglich ist. Bei dieser Schieberegister-Betriebsweise können vorbestimmte Bitmuster in die
Speicherschaltungen der Schaltwerks-Elemente eingegeben werden, welche dann als Anfangswerte für die
normale Betriebsweise zur Verfügung stehen. Die
ίο Schieberegister-Betriebsweise ermöglicht es schließlich
auch, den Inhalt der Speicherschaltungen aller Schaltwerks-Elemente an einem Ausgang des Schieberegisterpfades
sequentiell abzugeben.
Die beschriebenen Schaltwerks-Elemente brauchen keine anderen als die normalen Systemtaktsignale, wenn sie als Schieberegisterstufen betrieben werden. Bei integrierten Großschaltungen brauchen also keine zusätzlichen Anschlußstifte für Taktsignale vorgesehen zu werden. Für jeden Schaltungsblock (wie in Fig.4
Die beschriebenen Schaltwerks-Elemente brauchen keine anderen als die normalen Systemtaktsignale, wenn sie als Schieberegisterstufen betrieben werden. Bei integrierten Großschaltungen brauchen also keine zusätzlichen Anschlußstifte für Taktsignale vorgesehen zu werden. Für jeden Schaltungsblock (wie in Fig.4
gezeigt) braucht man nur je drei zusätzliche Anschlußstifte, um den Schieberegislerbelrieb zu ermöglichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Integrierte Großschaltung zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen und Prüfoperationen
mit mehreren, aus Verknüpfungsnetzwerken mit nachgeschalteten Master-/Slave-Flipflops bestehenden
Grundschaltungen, bei der in allen Grundschaltungen ein auf ein Schiebe-Steuersignal ansprechender,
die Schaltung von der Datenverarbeitungsbetriebsart
in den Prüfbetrieb schaltender Umschalter vorgesehen ist, der in der Prüfbetrieb?stellung die
Master-ZSlave-Flipflops zu Schieberegistern zur Ein- bzw. Ausgabe von Prüfinformation in die bzw.
aus den Grundschaltungen zusammengeschaltet und die Master-ZSlave-Flipflops von den Verknüpfungsnetzwerken abtrennt und an eine Schiebedatenleitiing
anschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß jede Grundschaltung nur ein Master-/Slave-Flipflop
(11,15; 12,18) als Zwischenspeicher sowohl
für den Datenverarbeitungs- als auch für den Prüfbetrieb aufweist und der Umschalter (30,31) nur mit
dem ersten bistabilen Schaltglied (11, 15) des Master/SIace-Flipflops
(11, 15; 12,18) verbunden ist
2. Integrierte Großschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Grundschaltung
das erste bistabile Schaltglied (11) des Master-/Slave-Flip-Flops ein Eingabetor (15) aufweist,
das mit dem Ausgang eines ersten Verknüpfungsnetzwerkes (10), mit einem steuerbaren Umschalter
(30, 31) sowie mit einem (16) von zwei Taktsignaleingängen verbunden ist, so daß nach
Maßgabe des Steuersignals (SCHIEBEN) entweder die Ergebnisdaten des ersten Verknüpfungsnetzwerkes
oder die Eingabedaten (Prüfdaten) über den steuerbaren Umschalter jeweils zur Taktzeit (Lc) in
das erste bistabile Schaltglied eingegeben werden, und daß das zweite bistabile Schaltglied (12) des
Master-/Slave-Flip-Flops ein Eingabetor (18) aufweist, das mit einem Ausgang (17) des ersten
bistabilen Schaltgliedes sowie mit einem zweiten
(19) der Taktsignaleingänge verbunden ist, so daß die im ersten bistabilen Schaltglied enthaltenen
Daten jeweils zur Taktimpulszeit (Tc) in das zweite bistabile Schaltglied übertragen werden.
3. Integrierte Großschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in jeder Grundschaltung ein Ausgang (17) des ersten bistabilen Schaltgliedes (11)
mit einem Eingang (23) des ersten Verknüpfungsnetzwerkes (10) verbunden ist
4. Integrierte Großschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche ; bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Grundschaltung ein Ausgang
(20) des zweiten bistabilen Schaltgliedes (12) mit einem Eingang (23) des Verknüpfungsnetzwerkes
(10) sowie mit einem nachgeschalteten Verknüpfungsnetzwerk (21) verbunden ist.
5. Integrierte Großschaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Grundschaltung mehrere, aus hintereinandergeschalteten Master-ZSIave-Flip-Flops
bestehende Schieberegister mit denen anderer Schaltwerke derart hintereinander schaltbar sind,
daß der Schiebedatenausgang (34) der letzten Stufe des vorhergehenden Schieberegisters jeweils mit
dem Schiebedateneingang (33) der ersten Stufe des nachfolgenden Schieberegisters verbunden ist.
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