Entwurf von Semicustom-Schaltungen by Dr.-Ing. Axel Kemper, Dipl.-Ing. Manfred Meyer (auth.)

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By Dr.-Ing. Axel Kemper, Dipl.-Ing. Manfred Meyer (auth.)

Das Buch behandelt den Entwurf von Semicustom-ICs, einer Untergruppe der anwendungsspezifischen Schaltungen (ASICs), zu denen programmierbare Logikbausteine, Gate Arrays und Standardzellen-ICs gehören. Nach einer kurzen Einführung in die technischen und wirtschaftlichen Aspekte wird auf die für ASIC-Anwender wesentlichen Eigenschaften der verwendeten Technologien eingegangen. Hieran schließt sich eine ausführliche Darstellung des Aufbaus sowie der typischen Eigenschaften von Semicustom-ICs an. Dabei werden auch PLDs in ihrer Vielfalt diskutiert, einschließlich der neueren Entwicklungen. CAD-Werkzeugen und besonders der Testbarkeit von Semicustom-Schaltungen sind jeweils eigene Kapitel gewidmet. Der praktische Design-Ablauf wird anhand zweier überschaubarer Beispiele demonstriert. Das Buch zeigt dem Entwicklungsingenieur die für einen ASIC-Entwurf wesentlichen Zusammenhänge auf, gibt Anregungen und weiterführende Hinweise und ermöglicht dem Studenten einen Einstieg in das Thema.

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1m unprogrammierten Zustand sind aIle Pfade intakt, als Folge liegen die Ausgange aller UNO-Gatter auf LOW. Oas gilt, so lange wenigstens zwei zum gleichen Eingang gehorende Pfade intakt bleiben, da dann, unabhangig vom Zustand dieses Eingangs, ein UNO-AnschluB auf HIGH, der andere zwangslaufig auf LOW geht. Das betreffende Eingange inaktiv. 5a stellen programmierbare DOER-Verknupfungen dar (Wired-OR). 1m unprogrammierten Zustand sind auch hier aIle Schmelzpfade intakt, so daB sich die Ausgange F1 und FZ im Zustand LOW befinden.

Ais Naherung fur die Verzogerungszeit ergibt sich die Zeit, in der CL uber Rup aufgeladen wird, wenn man eine steigende Flanke am Ausgang betrachtet. Fur eine faIIende Flanke wird CL uber mindestens ein Rdwn entiaden. 11. 2) Die Verzogerungszeiten sind also abhangig von der Flankenrichtung am Ausgang und von der Lastkapazitat FO (Fanout), die vom Gatter in Form von nachfolgenden Stufen und Verdrahtungsleitungen getrieben wird. 3). 2 CMOS-Transistoren und -Grundschaltungen Kombiniert man NMOS- und PMOS-Transistoren, so laSt sich der statische Querstrom reiner NMOS- bzw.

Die Halbleiterhersteller haben sich anfangs entweder ganz der PLA- oder ganz der PAL-Linie angeschlossen. h. man produziert beide PLD-Familien oder versucht, die Eigenschaften der einen Gruppe mit den Vorteilen der anderen zu kombinieren. Eine von der UND-ODER-Konfiguration abweichende Architektur ist im Jahre 1987 von Philips (Valvo) herausgebracht worden. PLDs dieser dritten Gruppe besitzen nur eine einzige Gatterebene. Sie besteht ausschlieGlich aus NANOs, deren Ausgange immer wieder in die Eingangsebene zuruckgefuhrt werden konnen.

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