Ячейка однородной структуры

Ячейка однородной структуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОРИ /ИЛ"Н "

РЕСПУБЛИК

09} (И}

Эю 0 06 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ OCCAM

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ФТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Ав 40РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВМ (21) 3384786/18-2}} (22) 20.01.82 (М) 23.05.83. Вал. S 19 (72) Л,В,Дврбунович, A,Í.Èûçь и С,И.Авилов (71) Харьковский ордена Ленина гюлитехнический институт им. В.И,.Ле" нина (53) 681.3(088..8) (56) 1, Хуан К,, Иибелли Дж, Программируемая логическая матрица иа элементах ТТЛ и ее применения, ТИИЭР. Т, 64, 1976 и 3 с. 77-79.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке И 3213055/18-21}, кл. 6 06 F 7/00., 1980 (прототип). (5Ч(57) ЯЧЕЙКА ОДНОРОДНОЙ CTPYKTYPbl, содер}мащая триггеры,- элементы

И, ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем первый и второй входы настройки ячейки гюдключены к информационным входам первого и второго триггеров соответственно, входы установки в ноль которых подключены к входу установки в ноль третьего триггера и к входу установки в ноль ячейки, вход управления которой гюдключенк входам управления записи информации riepsoro второго и третьего триггеров, первый информационный вход ячейки подключен к первому, входу .первого элемента И, выход вто-. рого триггера подключен к первому . входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, вход переменной информации ячейки гюдключен к информационному входу третьего триггера, выходы первого и третьего триггеров подключены к первому и второму входам элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соответственно, выход которого подключен к второму входу первого элемен-, та И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИДИ, второй вход которого подключен к второму информационному входу ячейки, первый. выход которой подключен к выходу второго элемента И, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения за. счет возмоиности реализации булевых функций, заданных в виде редейно".контактных, схем более разветвлеи" ной структуры, в нее введены четвертый триггер и второй элемент ИЛИ, информационный вход четвертого триг" гера подключен к дополнительному входу настройки ячейки., вход установки в ноль четвертого триггера подключен к входу установки в ноль ячейки, вход управления ячейки подключен к входу управления записи информации четвертого триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй . вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму выходу ячейки, 19436

ы.

30

45

55

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для вычисления булевых функций, Известна- ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций, содержащая четыре элемента памяти, первые входы которых подключены к входам настройки ячейки, вторые вход соединены с входом сброса, а третьй входы - с входом управления ячейки, причем прямой выход первого элемента памяти соединен с первыми входами первого и второго элементов

И-НЕ, выходы которых соединены с первыми входами соответсТвенно первого и второго элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым вхо дами третьего элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с инверсным выходом третьего элемента памяти, а выход - с первым входом третьего элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего элемента памяти, а вы" ход - с первым инвертирующим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным выходом устройства, а второй инвертирующий вход - с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом четвертого элемента памяти, а второй вход - с выходом четвертого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый вход которого подклю" чен к выходу второго элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а второй вход - к второму входу первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и к первому информационному входу ячейки, причем второй вход второго элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ подключен к прямому выходу второго элемента памяти, а второй вход второго элемента И-НЕ соединен с вторым информационным входом ячейки (1

Недостатком данной ячейки является то, что она имеет сложную конструкцию и не позволяет вычислять булевые функции, заданные в виде релейно-контактных схем, без предварительного их преобразования к форме булевых выражений, причем размеры программируемой логической матрицы, построенной на данных однородных ячейках, значительно возрастают с увеличением числа логических переменных.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций, содержащая триггеры, элементы И, ИЛИ и

НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем первый и второй входы настройки ячейки подключены к информационным входам первого и второго триггеров соответственно, входы установки в ноль которых " к входу установки в ноль третьего триггера и к входу установки в ноль ячейки, вход управления которой. подключен. к входам управления записи информации первого, второго и третьего триггеров, первый информационный вход ячейки - к первому входу первого элемента И, выход второго триггера - к первому входу второго элемента И, вход переменной информации ячейки - к информационному входу третьего триггера, выходы первого и третьего триггеров - к первому и второму входам элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соответственно, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму информационному входу второго элемента. И, выход которого подключен к второму выходу ячейки (2 ), Недостатком известной ячейки является ее функциональная ограниченность, заключающаяся в том, что прирешении булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем, невозможно в структуру, построенную на ее основе, вложить схемы с размерностью, выходящей за размеры структуры, в результате чего снижается коэффициент использования оборудования.

Целью изобретения является расширение области применения ячейки за счет возможности реализации булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем более разветвленной структуры.

Поставленная цель достигается тем, что в ячейку однородной структуры, содержащую триггеры, элементы

И, ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем первый и второй входы настройки ячейки подключены к информационным входам первого и второго триггеров соответственно, входы установки в ноль которых подключены к входу установ1019436 4 ки в ноль третрего триггера и к входу установки в ноль ячейки, вход уп" равления которой подключен к входаи ,управления записи информации первого, второго и третьего триггеров, первый информационный вход ячейки подключен к первому входу первого элемента И, выход второго триггера подключен к первому входу. второго элемента И, второй вход которого 10 подключен к выходу первого элемента И, вход переменной информации я чей ки подключен к информа цион ному входу третьего триггера, выходы первого и третьего триггеров подключе- 15 ны к первому и второиу входам эле- . мента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соответственно, выход которого подключен к вто» рому входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу 2О первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму информационному входу ячейки, первый выход которой подключен к выходу второго элемента И, введены четвертый триггер и второй элемент ИЛИ, информаци» онный вход четвертого триггера подключен к дополнительному входу настройки ячейки, вход установки в ноль четвертого триггера подключен к вхо- ЗО ду установки в ноль ячейки, вход управления ячейки подключен к входу управления записи мнформации четвер-, того триггера, выход которого подключен к первому входу второго элеиента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму выходу ячейки, На чертеже изображена ячейка однородной структуры.

Ячейка содержит триггеры 1-4, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, элементы

И 6 и 7, элемент. ИЛИ 8. входы 9- 11 настройки, вход 12 перемени й, вход

13 сброса, вход 14 управления, ин 45 формационные входы 15 и 16 выходы

17 и 18 и элемент ИЛИ 19.

Информационные входы триггеоов

1, 2 и 4 подключены соответственно к входам 9-11 настройки ячейки, информационный вход триггера 3 подключен к входу 12 переменной ячейки, входы установки в ноль триггеров

1-4 подключены к входу 13 сброса, а входы записи инфориации соединены с входом 14 управления ячейки, причем выход триггера 1 соединен с од" ним из входов элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, другой вход которого подключен к выходу триггера 3, а выход соединен с входои элемента И 6, другой вход которого подключен к информационному входу 15 ячейки, а выход подключен к входу элемента ИЛИ 8, другой вход которого подключен к информационному входу 16 ячейки, а выход соединен с входои элемента ИЛИ 19, другой вход которого соединен с выходом триггера 4, а выход соединен с выходом 17 ячейки и с входом элемента И 7, второй вход которого соединен с выходом триггера 2, а выход соединен с выходом 18 ячейки.

Ячейка работает следующим образом.

В начале работы триггеры 1-4 находятся в нулевом состоянии после подачи сигнала сброса на вход 13 ячейки. Для программирования ячейки на настроечные входы 9-11 подаются соответствующие сигналы а, Ь и с, на вход 12 переменной ячейки подается значение Х входной переменной. При подаче сигнала "Запись" на управляющий вход 14 триггеры 1-4 запоминают поданную на их вход информацию. Состояния информационных входов 15 и 16 ячейки - соответственно У и Z состояния выходов 17 и 18 ячейки - соответственно У и Z, Функции и эквивалентные схемы, реализуемые ячейкой в зависимости от состояний настроечных входов а, b, с,X приведены в таблице.

1649436

I

1

1

1

1

1

1, I !

1 о о И М

)i)

+ ) о о и е +

2" о о!

1

1

t

I

t

)

1

I

1

I !

) !

1

I

I

)

w

Ю

))

;>ь х!

OC@ !! и

Х +". Э

1 ))

Ф е

eze

X I- X

ere

vex

С Ъ U

X эХ

v u о е

I

I

1

1 !

I

I

I

1

I

I

1

1 ! !

1

1

I

1

1

1

1

1 г

1

l

1 г

1

1

I

1

1

l

I

I

1

1 !

l !

I ! !

I

I

I ! !

1

I

1

I !

1 ! !

1

1

1

I

I

1 !

1

1

1

1

1

t

I

I

1

1

I

I

)

t

1

1

1

I

I

I

)

I

1

O O O O N

o o a о о о е в о х >и !

-1

f4

+ оа >с

tV

1

У !

+;ь)

I ! ! о 1 м

7 10194

Программирование однородной структуры осуществляется в соответствии со следующими правилами:

1, Каждый нормально-разомкнутый контакт релейно-контактной схемы S соответствует а1. 0, где координаты ячейки I, j (состояния настройки

А, В, С).

2. Каждый нормально-замкнутый контакт схемы соответствует а 1 (состояния настройки О, Е, F), 1 .3. Каждое коротко-замкнутое соединение, заменяющее контакт релейно" контактной схемы со ответствует Х 1 при а 0 или Хд 0 при à<. 1 (состо" >> яния достройки, H, I).

4, Каждому отсутствующему контакту в ячейке, нанесенной на релейноконтактную схему координатной сети, ставим в соответствие Х " О при а1 = 20

О или Х 1 при а; =1 (состояния

3 настройки J, К, б, и).

5, Вертикальная перемычка в релейно-контактной схеме соответству" ет Ь1 1 (состояния настройки В, С, И

Е,F,H1,б,М). б, Отсутствие вертикальной связи в схеме отмечается, как состояния настройки А, О, G J, K .

7. Горизонтальная перемычка в ре- щ лейно-контактной схеме соответству"

36 8 ет С ° 0 (состояния настройки А, В, О, E, G, Í, J, L) °

8. Отсутствие горизонтальной связи в схеме отмечается, как С 1 (состояния настройки С, F, I, К, М), Предлагаемая ячейка однородной структуры выгодно отличается от известной тем, что имеет более широкую область применения, поскольку легко настраивается для реализации булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем. Однородная структура позволяет реализовать одновременно несколько релейно-контактных схем, а также релейно-контактных схем более разветвленной структуры, так как каждая, строка структуры имеет свой выход, и легко организовать развязку между строками с помощью переменной настройки Ь и между столбцами с помощью переменной настройки с.

Предлагаемое техническое решение упрощает процесс программирования, уменьшаются затраты на техническое обслуживание, повышается быстродействие объекта управления, и расширяется область применения устройств данного типа.

1019436

Составитель В,Кайданов

Редактор В,Данко Техред С.Иигунова Корректор А.Тяско

«I

Заказ 3705/43 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб.,; а. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4