В течение 1963—65 гг. возможность применения интегральных схем (ИС) в авиационной аппаратуре стала реальностью. Уже первые исследования показали, что ИС помимо малогабаритности аппаратуры могут обеспечить гораздо более высокую степень надежности по сравнению с аппаратурой на обычных компонентах. Кроме того, применение, ИС, по-видимому, позволит снизить общую стоимость самолетного электронного оборудования. Сейчас на наших глазах рождается первое «поколение» аппаратуры, использующей ИС, которое, надо надеяться, подтвердит эти предсказания.
На самолетах имеются два основных типа электронного оборудования, в которых можно ожидать выигрыша от применения ИС, а именно линейные системы (типа операционных усилителей) и цифровые системы (типа вычислительных машин), которые используются в навигации и для других целей. Требования к ИС в указанных двух типах аппаратуры несколько отличаются. В данной главе описываются основные особенности интеграции как линейных, так и цифровых систем.
Бортовая вычислительная машина на полупроводниковых интегральных схемах
Введение. Вычислительная машина последовательного действия, известная под названием «Аргус 400», имеет память на магнитных сердечниках емкостью 4096 слов, каждое по 24 разряда. Целью разработки было создание простой и высоконадежной машины, поэтому ИС применялись всюду, где это возможно. Межсоединений сведены к минимуму, а разъемы не используются, §| исключением внешних выводов машины. Общий объем машины с памятью на 4096 слов и устройством ввода — вывода составляет примерно 20 дж3, а вес-около 13 кг. Ее размеры согласованы с размерами бортового приемно-передающего устройства, к которому примыкают блоки машины. В простейшем варианте машина содержит блок обработки данных, память на магнитных сердечниках, блок входа - - выхода и блок питания. В случае необходимости можно ввести дополнительные блоки памяти (рис. 1).
Интегральные схемы. Поскольку машина, работающая на борту самолета, должна иметь малый объем, оказалось возможным ограничить максимальную длину соединений величиной примерно 15 см. Задержка в ключах и фронты импульсов были ограничены на уровне 10 нсек. Повышение быстродействия путем использования согласующих линий было признано нецелесообразным, так как при этом неизбежно увеличивается рассеиваемая мощность, поэтому используется несогласованная система. Далее, ставилась задача — обеспечить помехоустойчивость вентилей к импульсам любой полярности не менее 1 в при средней мощности рассеяния не более 20 мет. Были рассмотрены различные типы логики и выбрана система ДТЛ (диодно-транзисторная логика), как обладающая хорошей помехоустойчивостыо, высоким быстродействием и достаточной нагрузочной способностью.