186658. lajstromszámú szabadalom • Nagysebességű nem-algoritmikus jelminta generátor változó hosszúságú jelmintasorozatok előállítására széles frekvenciatartományban
1 186 658 2 A találmány tárgya nagysebességű nemalgoritmikus jelmintagenerátor változó hosszúságú jelmintasorozatok előállítására, amely jelmintagenerátor párhuzamos kimenetein széles, DC-tői 50 MHz-ig terjedő frekvenciatartományban kívánt bitszámú és hosszúságú jelminták, ill. jelmintasorozatok előállítására alkalmas, s mint ilyen különösen integrált áramkörmérő automatákban alkalmazható. Ismert, hogy nagysebességű mérőautomatáknál nemalgoritmikus jelmintasorozatok előállítására kis hozzáférési idejű RAM, ill. shift eszközökkel kialakított gyors memóriákat ún. super buffer-t alkalmaznak, amelyet közvetlenül algoritmikus jelmintagenerátorral címeznek. A memória kapacitása és a jelmintagenerátorral való közvetlen címzési kialakítása csak korlátozott szélességű jelminták ill. korlátozott hosszúságú jelmintasorozatok előállítását teszi lehetővé. A RAM memóriával megvalósított super buffer-ek tartalma különböző algoritmussal is kiolvasható, ami azonos jelmintákat tartalmazó jelminta sorozatok előállítását is lehetővé teszi. A shift regiszterekkel megvalósított super buffer-ek esetén jelmintasorozatok csak soros tolással állíthatók elő. Mind a RAM memóriával mind a shift regiszterekkel kialakított super buffer-ek hátránya, hogy az egymástól csak bit(ek)ben eltérő jelminták mindegyike a memóriának egy-egy teljes sorát foglalja el, ezáltal a memóriakapacitás nem tekinthető kihasználtnak, maga a super buffer sok áramköri elemet és áramkört tartalmaz, így nem tekinthető gazdaságosnak. A shift regiszterrel kialakított super buffer-eknél további hátrány, hogy a soros hozzáférhetőségükből adódóan jelmintasorozatok algoritmizálására nem alkalmasak. Hátrányosságuk még, hogy a nagy bitszámú shiftregiszterek általában dinamikus felépítésűek, ezért azokat a minimális és maximális frekvencia közötti frekvenciával állandóan léptetve frissíteni kell, és ez számos segédáramkört igényel. A bonyolultabb LSI, VLSI integrált áramkörök mérésére is alkalmas korszerű mérőautomaták feladattá tették olyan jelmintagenerátorok kialakítását, amelyek elsősorban nem reguláris felépítésű digitális integrált áramkörök nagysebességű funkcionális vizsgálatára alkalmasak, tetszőleges jelminták generálására lehetőséget nyújtanak, nagyszámú tagot tartalmazó (hosszú) jelmintasorozatok előállítására alkalmasak, és egyben egyszerű felépítéssel rendelkeznek. További követelmény a nemalgoritmikus jelmintagenerátor olyan kialakítása, amely széles, 0—50 MHz frekvenciatartományban tud párhuzamos kimenetéin jelmintákat szolgáltatni. Kézenfekvő megoldásként az ismert super buffer-es megoldások memória kapacitásának növelése kínálkozna, de ezzel annak hátrányosságai nem változnának, és a memóriakapacitás relatív kihasználtsága csökkenne. A találmány annak az ismert ténynek tudatos felhasználásán alapul, hogy a digitális, főként LSI, VLSI integrált áramkörök méréséhez valamint karakterizálásához alkalmazott jelminták és jelmintasorozatok általában állandó és változó részeket tartalmaznak. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy elegendő a jelmintasorozatokat tömörített formában, az állandó és változó jelmintarészeket egymástól elkülönítve tárolni, és a jelminta ill. jehninta sorozat előállítását, az állandó jelmintarészek ismétlődését, megfelelő címvezérléssel biztosítani. Ezáltal egy adott, rendelkezésre álló memór akapacitás esetén a memória kisebb kapacitású memór ikra osztásival és azok külön-külön címzésével az ossz Memóriakapacitás által egyébként meghatározott hosszúságú jelmintasorozatokat többszörösen meghaladó hoszszúságú jelmintasorozatok állíthatók elő. A feladat találmány szerinti megoldását nyújtó nagysebességű nemalgoritmikus jelmintagenerátor memóriával van kialakítva, és lényege, hogy utasításbit szektort, reltételbit szektort és mintageneráló szektort magábafoglaló vezérlő és mintageneráló memóriája, valamint n darab — ahol n jelentése természetes szám — mintageneráló memóriája van, a vezérlő és mintageneráló memóriának címbemenetére adatkimenetével kötött fő címregisztere és annak adatbemenetére kimenetével kötött címmultiplexere, továbbá minden egyes mintageneráló memóriának címbemenetére adatkimenetével kötött saját címregisztere és annak adatbemenetére kimenetével kötött saját címmultiplexere van, továbbá címtranszformátora és annak címbemenetére kötött bemeneti multiplexere van, a címtranszformátor adatkimenete egyrészt kiolvasó kimenetként van kialakítva, másrészt a címmultiplexerek közösített első adatbemenetére van kötve, a címmultiplexerek közösített második adatbemenete a bemeneti multiplexer első adatbemenetével összekötve közvetlen adatbemenetet alkot, a címmultiplexerek harmadik adatbemenete, valamint a bemeneti multiplexer második adatbemenete közösítve az n-edik mintageneráló memória kimenetére van kötve, és a vezérlő és mintageneráló memória utasításbit szektora külön-külön adatkimenetével - közvetlenül vagy közvetve — minden címregiszter üzemmódmeghatározó bemenetére, a feltételbit szektora egy-egy adatkimenetével minden mintageneráló memóriához rendelt címregiszter feltételbemenetére van kötve, és a mintageneráló memóriák, valamint a mintageneráló szektor adatbemenete adatútválasztó VAGY funkciójú áramkör kimenetére van kötve, továbbá a bemeneti multiplexer - számítógéphez illeszthető — harmadik adatbemenettel van ellátva. A megoldás előnyös kiviteli alakjánál a vezérlő és mintageneráló memória egyes szektorai külön-külön, valamint a mintageneráló memóriák RAM memóriával vannak kialakítva. A találmány szerinti jelmintagenerátor működésekor a kívánt jelmintasorozatban lévő jelminták állandó részeit tartalmazó memóriák címregiszterei tartalmát a jelminta sorozat előállítása során állandónak tartjuk, míg a jelmínták változó részeit tartalmazó memóriák címregiszter tartalmát a jelmintasorozat előállítása során változtatjuk. A megoldás előnye, hogy egy adott tárolókapacitás mellett annak kihasználhatósága a hagyományoshoz viszonyítva sokszorosára nő, és csak kismértékű többlethardware-t igényel. Ez különösen nem reguláris felépítésű LSI, VLSI integrált áramkörök karakterizálásánál, ill. mérésénél jelentős, amelyhez széles és hosszú nem vagy csak részben algoritmikus jelmintasorozatok szükségesek. A megoldás további előnye, hogy az előállítható jelminta sorozatok számához viszonyítva egyszerű felépítéssel rendelkezik. A találmány lényegét a továbbiakban egy előnyös kiviteli alak bemutatásával ismertetjük, hivatkozva a csatolt rajzra, ahol az ábra egy egyszerű felépítésű jelmintagenerátor tömbvázlatos kialakítását mutatja. A jelmintagenerátornak 15 utasításbit szektort, 16 5 10 15 20 25 30 3E 40 45 50 E5 60 35
