Универсальный логический модуль

Универсальный логический модуль

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для реализации логических функций произвольного числа переменных путем настройки. Универсальный логический модуль содержит генератор PN-поспедовательностей, преобразователь кода в число импульсов , логический блок и блок управления . На информационные пходы преобразователя кода в число импульсов подаются значения логических переменных . Преобразователь выдает соответствующее число тактовых импульсов, которые поступают на синхровход гене ратора PN-последовательностей. После выдачи всей серии тактовых импульсов на выходах генератора появляются требуемые элементы PN-последовательностей , которые преобразуются логическим блоком в значение соответствующей логической функции. При подаче сигнала на стробирующий вход модуля значение логической функции появляется на выходе модуля. 6 ил., 2 табл. (Л to ел ;о ю 4 to

CCNO3 COBFTCHHX

СОаЕЛИстиЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

>so 4 С 06 F 7/00 1 3

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И305РЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3808422/24-24 (22) 01. 11.84 (46) 23.09.86.Бюл. У .35 (») Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина / (72) С.Л.Беляков и Д.В.Пузанков (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1 137457, кл. G 06 F 7/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1188728, кл. G 06 F 7/00, 1984. (54) УНИВЕРСАЛЬНЪ1И ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для реализации логических функций произвольного числа переменных путем настройки. Универсальный логический модуль содержит

„„SU„„ 259242 А 1 генератор РИ-последовательностей, преобразователь кода в число импульсов, логический блок и блок управления. На информационные входы преобразователя кода в число импульсов подаются значения логических переменных. Преобразователь выдает соответствующее число тактовых импульсов, которые поступают на синхровход генератора PN-последовательностей. После выдачи всей серии тактовых импульсов на выходах генератора появляются требуем е элементы PN-последовательностей, которые преобразуются логическим блоком в значение соответствую- а щей логической функции, При подаче сигнала на стробирующий вход модуля значение логической функции появляется на выходе модуля. 6 ил., 2 табл. С!

259242

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации логических

Я функций произвольного числа переменных путем настрдйки.

Целью изобретения является упрощение универсального логического модуля.

Суть способа реализации логических функций состоит в том, что с !О помощью двоичных PN-последовательностей можно получить любую двоичную последовательность той же длины. Рассматривая такую последовательность как значения логической функции на последовательных переменнь|х, можно получить значение логической функции, настроив генератор PN-последовательностей на нужные последовательности и подав на него определен- 20 ное число импульсов сдвига, соответствующее набору входных переменных.

В качестве генератора PN-последоваt тельностей обычно используют r регистров сдвига .с сумматорами по мо — 25 дулю два в цепи обратной связи. Число r определяется по формуле

g(2 -1) — 1

1 Ф и где 7 (и) — функция Эйлера; 30 .n — число входных переменных..

Разрядность регистров также равна п. Таким образом, часть настроечных входов модуля соединена с входами генератора PN-последовательностей, выходы которого соединяются с входами логического блока. В нем из поступающих PN-последовательностей формируется одна последовательность, являющаяся значениями логической функции.

Информационные входы универсального логического модуля являются входами преобразователя кода в число импульсов, выход которого соединен с синхровходом генератора РИ-последова45 тельностей. Данная связь обеспечивает сдвиг PN-последовательностей на число членов, однозначно соответствующее набору переменных. Формирование значения логической функции происходит в логическом блоке, для чего его входы соединены с двумя настроечными и всеми информационными входами модуля устройства. Для согласования работы пре;,бразователя кода в число импульсов и генератора PN-последовательностей синхровходы и входы начальной установки модуля соединены через блок управления с <.и»хпо»ход< м преобразователя кода в число импульсов и входами начальной установки преобразователя и генератора PN †последовательностей. Кроме того, логи— ческий блок содержит стробирующий вход, позволяющий исключить изменения выходного сигнала во время работы генератора PN-последовательностей.

На фиг.1 приведена функциональная схема универсального логического моцуля; на фиг.2 — один из возможных вариантов реализации преобразователя кода в число импульсов; на фиг.3схема логического блока формирования функции; на фиг.4 — схема блока управления; на фиг.5 — временная диаграмма, поясняющая работу модуля; на фиг.6 — пример универсального логического модуля для реализации любой функции трех переменных.

Модуль содержит преобразователь 1 кода в число импульсов, информационные входы 2, выход 3 преобразователя

1, генератор 4 PN-последовательностей, синхровход 5 генератора 4, группу настроечных входов 6, синхровход

7, вход 8 начальной установки, блок

9 управления, выход 10 блока управления, входы 11 и 12 начальной установки преобразователя 1 и генератора 4 соответственно, выход 13 блока управления, синхровход 14 преобразователя

1, логический блок 15 формирования функции, группы выходов 16 генератора 4, настроечные входы 17 и 18, стробирующий вход 19 и выход 20.

Преобразователь 1 кода в число импульсов содержит счетчик 21, элемент

ИЛИ 22 и элемент И 23.

Блок 15 содержит сумматор 24 по модулю два, элемент И 25, элемент

ИЛИ 26, элемент НЕ 27, элемент И 28 и элемент ИЛИ 29.

Блок 9 управления содержит элемент И 30 и элемент НЕ 31.

Генератор 4 в случае реализации функций трех переменных (фиг.6) содержит регистры 32 и 33 сдвига, настроечные входы 34 и 35 и сумматоры

36 и 37 по модулю два.

Модуль работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы 2 поданы информационные переменные (например, от элементов памяти некоторого управляемого объекта), на входы

1259242

6, 17 и 18 — настроечный код (зафиксированный, например, на внешнем ре-гистре). На вход 7 поступают прямоугольные тактовые импульсы, стробирующий сигнал равен единице, и на вы- 5 ходе устройства находится сигнал высокого уровня. Работу модуля поясняет временная диаграмма (фиг.5) . При появлении на входе 8 сигнала запуска (например, временным замыканием 10 ключа ) блокируется поступление тактовых импульсов на вход 14 преобразователя 1 и появляются сигналы начальной установки на входах 11 и 12. По этим сигналам записывается информация с входов 2 в преобразователь 1 и с входов 6 в блок 4. После снятия сигнала запуска (например, размыканием ключа) преобразователь 1 выдает тактовые импульсы в генератор 4, на 20 выходах 16 которого в каждом такте появляются элементы PN-последовательностей. Блок 15 при этом формирует значение логической функции. После выдачи всех импульсов, соответствую- 25 щих набору переменных, преобразователем 1 на выходах блока 4 находятся нужные члены PN-последовательйостей, от которых блок 15 формирует значение логической функции. При ио- 50 даче сигнала низкого уровня на стробирующий вход 19 результат появляет ся на выходе 20 модуля.

Преобразователь 1 работает следующим образом. 35

При включении питания и поступлении тактовых импульсов (предполагается, что сигнал начальной установки на входе 11 отсутствует) на вход 14 возможны два случая, 40

Содержимое счетчика не равно нулю.

В этом случае элемент ИЛИ 22 вырабатывает единицу, которая разрешает прохождение тактовых импульсов на тактовый вход счетчика 21. Это про- 45 должается до тех пор, пока счетчик

21 не обнулится. Тогда сигналом низкого уровня с выхода элемента ИЛИ 22 блокируются тактовые импульсы на счетном входе счетчика 21 ° 50

Содержимое счетчика равно нулю.

Тогда прохождение тактовых импульсов блокируется, как в предыдущем случае.

Таким образом, после включения питания существует определенный пе- 55 реходный процесс, заканчивающийся остановкой преобразователя кода в число импульсов. Максимальная длительность его составляет 2" Г, I äå п — разрядность счетчика; — нериод следования тактовых импульсов.

При подаче сигнала начальной установки íà вход ll происходит запись кода (набора переменных) в счетчик.

В этом состоянии счетчик остается до момента сня гия сигнала запуска. После этого на вход 14 начинают поступать тактовые импульсы, которые проходят одновременно на выход преобразователя 1 до тех пор, пока счетчик

21 не обнулится. Очевидно, что при нулевом значении переменных преобразователь 1 не выработает ни одного импульса.

Блок 15 работает следующим образом.

Сумматор 24 суммирует члены PNпоследовательностей и содержимое настроечного входа 17. В результате на его выходе появляется значение логической функции. Если чабор переме.— ных ненулевой, то сигналом единицы с выхода элемента ИЛИ 26 разрешается поступление результата через элемент

И 25 на вход элемента ИЛИ 29. Если надзор входных переменных равен нулю, то выход сумматора блокируется нулем с выхода элемента ИЛИ 26, и разрешается поступление содержимого входа

18 на вход элемента ИЛИ 29 ° При низком уровне стробирующего сигнала на выходе 20 появляется содержимое сумматора 24 или входа 18, что зависит от значения входных переменных.

В универсальном логическом модуле, реализующем любую логическую функцию трех переменных (фиг.6) генератор содержит два регистра 32 и 33 с обратными связями. Пусть необходимо вы. числить значение логической функции, заданной табл.l. Тогда на настроечные входы 34 подается код 1)1, на входи 35 — код 100, на вход !7— код 1, на вход 18 - код О.

В табл.2 в колонке 1 приведены возможные значения переменных Х1, Х2, ХЗ, в колонке 2 — число импульсов, вырабатываемое преобразователем кода в число импульсов, в колонках

3 и 4 — соответственно содержимое ре. гистров 32 и 33, в колонке 5 — сигнал на выходе модуля. При комбинации информационных переменных 000, на выходе — значение с настроечного входа 18, т.е. О. В остальных случаях сигнал на выходе является сумУниверсальный логический модуль, содержащий преобразователь кода в число импульсов и блок управления,, содержащий элемент И, причем синхровход и вход начальной установки модуля соединены с первым и вторым входами блока управления соответственно, первый вход блока управления соединен с первым входом элемента И

15 блока управления, синхровход и .вход начальной установки преобразователя кода в число импульсов соединены с первым и вторым выходами блэка управХl ления соответственно, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, в него введены генератор PNпоследовательностей и логический блок формирования функции, содержа- 0 щий элементы И, ИЛИ, НЕ и сумматор по модулю два, а блок управления со- 0 держит элемент НЕ, причем второй вход блока управления соединен с вторым выходом блока управления и входом элемента НЕ блока управления, выход которого соединен с вторым входом элемента И блока управления, вы- 1 ход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход блока управления соединен с входом начальной установки генератора РЫ35

1 последовательностей, синхровход которого соединен с выходом преобразователя кода в число импульсов, груп" па информационных входов которого .40 соединена с группой информационных входов модуля и входами первого элемента ИЛИ логического блока формирования функции, группа настроечных входов генератора PN-последователь0 1

0 1 ностей соединена с первой группой настроечных входов модуля, выход перaoro элемента ИЛИ логического блока формирования функции соединен с входом элемента НЕ логического блока

50 формирования функции и первым . ходом первого элемента И логического блока формирования функции, второй вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два логического блока формирования функции, выходы которого

55 соединены с выходами генератора PNпоследовательностей и первым входом

„ второй группы настроечных входов моХЗ

Х2

0

Таблица 2

000 0

)00 0

110 0

111 1

01) 0

101 . 0

0 10 0

011

010 2

011 3

100 4

)01 5

110 6

111 7

001

100

010

110

001

IOO 0

$ ) 259 мой по модулю два содержимого входа

17 и последних разрядов регистров

32 и 33, Формула, изобретения

242 Ь дуля, выход первого элемента И логического блока формирования функции соединен.с первым входом второго элемента ИЛИ логического блока формиро-, вания функции, выход которого соединен с выходом модуля, второй и третий входы второго элемента ИЛИ логического блока формирования функции соединены соответственно со стробирующим входом модуля и выходом второго элемента И логического блока формирования функции, входы которого соединены с выходом элемента НЕ логического блока формирования функции и вторым входом второй группы настроечных входов модуля. !

Таблица ) ) Г

Фиг.З

1259242

ВхоУ8

ВхоВТ

Вход 74

Составитель А.Федоров

Техред Л, Сердюкова Корректор М >«Н Не4

Редактор О.Юрковецкая

Подписное

Заказ 5121./45 Тираж.671

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4