MOS集成電路構成的系統舉例及說明特點和存在問題

現在以根據上述分析，而設計的用MOS集成電路構成的臺式電子計算機為例，來說明其特點和存在的問題。

以四則運算為主的計算機的規格明細表如下。

框圖與圖3.1的結構大致相同。此時的運算方法都是串行控制，一個運算周期需（T1~T13）×2的時間。T是數字定時信號，取T1~T13的時間為P，則在時間內可處理一道運算。集成電路系統。在周期內用判斷裝置決定P時間內的運算內容，P終了時指定下一個運算內容。

構成各框圖的元件使用MOS集成電路，其品種計有4D型觸發器、雙8位移位寄存器、雙2輸入端“與”-2輸入端“或”門、雙4輸入端“與”門、5倒相器、4MOS場效應晶體管等六種。在表3.4中給出MOS集成電路、晶體管、二極管、電阻、電容器等元件的需用數目。

使用MOS集成電路的計算機的特點和存在問題列舉如下。

（a）力求減少集成電路的品種并減少品種使用數目（減少到50個），把設計重點放在經濟性方面。集成電路化的優點是可以提高生產和維護方面的效率。

（b）在門的方面，由于只有2輸入端“與”門、4輸入端“與”門兩種，如需3輸入端“與”門、5輸入端“與”門時，則要并用二極管門。集成電路系統。因此，考慮到雜散電容引起的波形失真，對于扇出的余量、電平移動等，就應考慮加接發射極跟隨器以及注意印刷電路板上的布線方法等。

（c）MOS集成電路與雙極型集成電路相比，負載電阻值大，雜散電容不可忽略，所以由程序裝置輸入到各個門電路的控制信號轉換時間（T1t1）比其它定時脈沖要長，以不影響波形的上升時間。

（d）對于集成電路中剩下的不能利用的各電路應設法進行邏輯分割。

（e）在二極管門中除了應考慮G，、Si有相反方向的正向壓降和反向電流外，還應考慮電平級數、MOS集成電路的閾值電壓、輸入端數目、噪聲容限、電流電壓變化、成本等。

（f）本系統電源部分的結構極其簡單，用齊納二極管和功率晶體管組成，在0~40°C的范圍內可將工作容限限制在±0.5%。

在研制MOS集成電路的初期，由于半導體表面的不穩定現象，可靠性方面存在問題，推遲了實用化的進程，但目前MOS集成電路的可靠性并不低于雙極型?，F在MOS集成電路的故障率數據為500非特左右。集成電路系統。如以此為基礎計算該系統的故障間隔平均時間，則如表3.5所示，約為2500小時。同樣規模的系統如采用分立元件，其故障間隔平均時間為1400小時左右，可見MOS集成電路的可靠性已得到大幅度提高。

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