Библиотека самосинхронных элементов для технологии БМК

Степченков Ю.А., Дьяченко Ю.Г., Гринфельд Ф.И., Морозов Н.В., Плеханов Л.П., Денисов А.Н., Филимоненко О.П., Фомин Ю.П. Библиотека самосинхронных элементов для технологии БМК // Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем — 2006. Сборник научных трудов / под общ. ред. А.Л.Стемпковского. М.:ИППМ РАН, 2006. С. 259-264.

Stepchenkov Yu.A., Diachenko Yu.G., Grinfeld F.I., Morozov N.V., Plekhanov L.P., Denisov A.N., Filimonenko O.P., Fomin Yu.P. A Library of Self-Timed Elements or ASIC-Technology // Problems of Perspective Microelectronic Systems Development — 2006. Proceedings / edited by A. Stempkovsky, Moscow, IPPM RAS, 2006. P. 259-264.

Аннотация: Самосинхронные (СС) схемы обладают рядом свойств, выделяющих их из общего ряда цифровых устройств. Они «естественно надежные», поскольку характеризуются бестестовой самодиагностикой, самопроверяемостью и сохранением работоспособности при изменении условий окружающей среды в предельно широком диапазоне, и более быстродействующие. Рассматривается библиотека СС-элементов в базисе технологии БМК (базовых матричных кристаллов), принципы реализации СС-элементов, описывается состав библиотеки элементов, обеспечивающих эффективное проектирование СС-схем различных классов на базе отечественных серий БМК 5503 и 5508.

Abstract: Speed independent (SI) circuits possess a number of the properties standing out them from general set of digital devices. They are «naturally reliable» as are characterized by non-testable self-diagnostics, self-checking and preservation of working capacity at the environment conditions of extremely wide range, and more high-speed. The library of SI-elements in basis of ASIC-technology, principles of realization of SI-elements are considered. The list of library elements of national ASIC series 5503 and 5508 is described that provides effective designing of SI-circuits of various classes.

САТОК — система тестирования самосинхронных микросхем

Петрухин В.С., Степченков Ю.А., Морозов Н.В., Степченков Д.Ю. САТОК — система тестирования самосинхронных микросхем // Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем — 2006. Сборник научных трудов / под общ. ред. А.Л.Стемпковского. М.:ИППМ РАН, 2006. С. 265-268.

Petrukhin V.S., Stepchenkov Yu.A., Morozov N.V., Stepchenkov D.Yu. SATOK — System for Self-Timed Integrated Circuits Testing // Problems of Perspective Microelectronic Systems Development — 2006. Proceedings / edited by A. Stempkovsky, Moscow, IPPM RAS, 2006. P. 265-268.

Аннотация: В работе рассмотрены основные проблемы сопряжения контрольно-измерительного оборудования с самосинхронными микросхемами. Для проведения тестирования и сравнительных испытаний синхронного и самосинхронного образцов микросхем в условиях лаборатории рассмотрена структура аппаратных и программных средств системы САТОК. Детально представлен интерфейс взаимодействия пользователя с системой тестирования.

Abstract: The main problems of coupling controlling and measuring apparatus with self-timed circuits are considered. The structure of hardware-software testing system SATOK is presented. This system is used for comparative testing of synchronous and self-timed implementations of the functionally identical circuits. Detailed description of user interface for such testing is presented also.

Опыт разработки самосинхронного ядра микроконтроллера на базовом матричном кристалле

Cтепченков Ю.А., Петрухин В.С., Дьяченко Ю.Г. Опыт разработки самосинхронного ядра микроконтроллера на базовом матричном кристалле // Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем — 2005. Сборник научных трудов / под общ. ред. А.Л.Стемпковского. М.:ИППМ РАН, 2005. С. 235-242.

Stepchenkov Yu.A., Petrukhin V.S., Diachenko Yu.G. Experience in Self-Timed Microcontroller Core Design on Basic Gate-Array // Problems of Perspective Microelectronic Systems Development — 2005. Proceedings / edited by A. Stempkovsky, Moscow, IPPM RAS, 2005. P. 235-242.

Аннотация: Рассматриваются состояние и проблемы создания строго самосинхронных (CСС) схем. ССС-схемы и системы на их основе обладают рядом свойств, выделяющих их из общего ряда цифровых устройств. ССС-схемы «естественно надежны», поскольку гарантируют сохранение работоспособности устройства при изменении условий окружающей среды в широком диапазоне, сравнимом с физическими ограничениями области работоспособности приборов на интегральных схемах. CC-схемотехника в полной мере отвечает требованиям, предъявляемым к элементной базе для критических областей применения. Данная статья посвящена разработке средств проектирования и изготовления СCС-БИС на основе отечественного базового матричного кристалла (БМК 5503). Приводятся предварительные результаты разработки (по итогам моделирования и топологического проектирования на отечественной промышленной САПР БМК «Ковчег 2.6») синхронного и самосинхронного вариантов исполнения тестового кристалла «Микроядро», реализующего функции вычислительного ядра 8-разрядного микроконтроллера PIC18CXX, широко используемого в отечественных разработках.

Abstract: State and design problems of strictly self-timed (SST) electronic circuits are considered. SST-circuits are «naturally reliable» as they guarantee preservation of capacity for work of the device in the wide range of environment conditions comparable to the physical restrictions for integrated circuits. The SST-circuitry to the full meets the requirements, showed to element base for critical areas of applications.
This article is devoted to development of effective means for designing and fabrication the SST-VLSI on home Gate Array (GA) 5503 basis. The preliminary results of the development (after simulation and topological design on native industrial CAD for basic gate-array “Kovcheg 2.6”) of synchronous and SST-variants of test silicon “Microcore” are presented. This silicon implements functions of 8-bit microcontroller PIC18CXX (widely used in manufactured in Russia devices) computational core.

Сравнительный анализ самосинхронного и синхронного вариантов реализации ядра микроконтроллера на БМК

Степченков Ю.А., Дьяченко Ю.Г., Петрухин В.С. Сравнительный анализ самосинхронного и синхронного вариантов реализации ядра микроконтроллера на БМК // Сборник трудов конференции «Проблемы и методы информатики», II Научная сессия ИПИ РАН, М.: ИПИ РАН, 2005. С. 223-225.

Аннотация: Теоретические исследования подтверждают, что самосинхронные (СС) схемы обладают рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с другими типами цифровых электронных схем: синхронными, асинхронными и квазисамосинхронными. Главными преимуществами СС-схем являются сохранение работоспособности (устойчивой работы без сбоев) в любых возможных условиях эксплуатации и прекращение функционирования (всех переключений) в момент возникновения неисправности элементов (константных). Указанные особенности обеспечивают высокую эффективность создания надежных изделий и, в первую очередь, реализацию отказоустойчивой аппаратуры для бортовых вычислительных комплексов в базисе СС-схем.

Функциональный подход в проектировании самосинхронных схем

Плеханов Л.П Функциональный подход в проектировании самосинхронных схем // Сборник трудов конференции «Проблемы и методы информатики», II Научная сессия ИПИ РАН, М.: ИПИ РАН, 2005. С. 227-229.

Аннотация: В докладе рассматриваются схемы, относящиеся к полумодулярным по Маллеру — строго самосинхронные схемы (ССС-схемы). Традиционно сложилось так, что методы проектирования ССС-схем основываются на представлении в виде событий — изменений значений переменных схемы. В работах Д.Маллера использовались диаграммы переходов (ДП) — изменения полных состояний, В.И.Варшавский с сотрудниками применил более компактное представление диаграмм изменений (ДИ) -изменения отдельных переменных. В настоящее время развиваются также и представления в виде сетей Петри. Такой подход далее будем называть событийным.