Устройство дискретной обработки информации

Устройство дискретной обработки информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. И. Никонов, 3. М, Гафаров, И. К. Мурашов и Н, Ё. Иванов 3 Я

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО. ДИСКРЕТНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к импульсным . магнитным устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении преобразоватежй типа перемещение - код .

В преобразо вателях тица аналог-код, требуются устройства, позволяющие пре.образовать специальныег коды - код Грея и коц Баркера - в двоичный код. Каждый из

10 этих кодов имеет свои достоинства и не-. достатки и на практике в зависимости от конкретных условий применяют тот ил другой из них. Поэтому возникает необходимость в универсальных устройст» вах, позволяющих преобразовать как код . Грея, так и код Баркера в двоичный код.

Известны устройства дискретной обработки информации, выполненные на ма. нитных элементах памяти с разрушающим считыванием, например, на ферриттраи.-. зисторных ячейках (ФТЯ), с обмотками входными, считывания (тактовыми) запрета и выходными» Данные устройства

2 (позволяют преобразовать код Баркера в двоичный коц jl) .

Недостатком таких устройств являются наличие активных элементов,, что приводит к большому потреблению мощности, а также то, что не позволяют производить преобразование кода Грея в двоичный код.

Н аиболее близким к изобретению по техническому решению является устрой» ство дискретной обработки информации, которое содержит магнитные элементы памяти, выполненные, например, на трансфлюксорах с обмотками Установка в О, входными, считывания и выхоа ыми, диоды, конденсаторы и ключи, причем обмотки считывания трансфлюксоров соединены последовательно, согласно и подкжочены к шине, считывания.

Входная обмотка первого трансфлюксора соединена с первой входной шиной, входная обмотка второго трансфлюксора первым выводом через первый диод под884 140. ключена к шине Первый такт", а вторым выводом — ко второй входной шине.

Первый конденсатор соединен с анодом второго диода, катод которот о подключен к выходной обмотке третьего трансфлюксора, первый вывод входной обмотки которого через третий диод соединен с шиной второго такта, первым выводом обмотка Установка в О третьего трансфлюксора соответственно через четвертый и пятый диоды подключена ко второй входной шине и к шине Установка в О, а вторым выводом» к первому конденсатору.

Второй конденсатор соединен со втоуым вывопом входной обмотки третьего транс- 15 флюксора и анодом пятого диода, катод которого подключен к переключающему контакту первого ключа, размыкающий контакт которого через сепьмой диод соединен с третьим конденсатором и выход-, ур ной шиной, а через соединенные последсьвательно первую выходную обмотку второго трансфлюксора и включенные параллельно выходные обмотки первого трансфлюксора— с замыкающим контактом первого ключа я и размыкающим контактом второго ключа, переключающий контакт которого подключен ко второй выходной обмотке второго трансфлюксора, при этом размыкающий и замыкающий контакты первого ключа зашунтированы встречно включенными восьмым и девятым диодами, аноды которых соединены с четвертым конденсатором и через последовательно включенные обмот ки Установка в О первого и второго

35 трансфлюксоров и десятый, и одиннадцатый пиопы — соответственно с шиной Ус- тановка в О и шиноф "Второй такт $2).

В такой схеме невозможно преобразо40 ванне кода Баркера в двоичный коп.

Uemь изобретения - расширение функциональных возможностей устройства дискретной обработки информации путем реализЬции в нем функции преобразователя кода

Баркера и двоичный код без усложнения конструкции.

Цель достигается тем, что в устройство дискретной обработки информации, содержащее магнитные элементы памяти, выполненные например, на трансфлюксорах с

50 обмотками «Установка в О, вхоцными, считывания и выходными, диоды, конденсаторы и ключи, причем обмотки считывания трансфлюксоров соединены последовательно, согласно и подключены к шине считывания, 55 входная обмотка первого трансфлюксора соединена с первой входной шиной, входная обмотка второго трансфлюксора первым выводом через первый диод подключена к шине "Первый такт, а вторым выводомко второй входной шине, первый конденсатор соединен с аноцом второго диода, катод которого подключен к выходной обмотке третьего трансфлюксора, первый вывод входной обмотки которого через третий диод соединен с шиной второго, такта, а первый вывод обмотки Установка в "О третьего трансфлюксора соответственно через четвертый и пятый пиоды подключен ко второй входной шине и к шине Установка в О, второй конценсатор соединен с анодом шестого диода, катод которого подключен к переключающему контакту пер« вого ключа, размыкающий контакт которого через седьмой диод соепинен с третьим конденсатором и первой выходной шиной, а через соединенные послецовательно первую выходную обмотку второго трансфлюксора и включенные параллельно выходные обмотки первого трансфлюксора - с замыкающим KOHTBKTOM первого ключа и размыкаюшим контактом вт рого ключа, переключаюший контакт которого подключен ко второй выходной обмотке второго трансфлюксора, при этом размыкающий и замыкаюший контакты первого ключа зашунтированы встречно включенными восьмым и девятым диодами, аноды которых соединены с четвертым конденсатором и через послепователь« но включенные обмотки "Установка в "О первого и второго трансфлюксоров и десятый, и одиннадцатый пиьды — соответ ственно с шиной "Установка в "О и шиной Второй такт, введены дополнительно четвертый трансфлюксор, пятый и шестой конденсаторы, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый диоды, причем входная обмотка четвертого трансфлюксора соединена с третьей входной шиной, первый конденсатор через первую обмотку "Установка в

"О" четвертого трансфлюксора подключена ко второму выводу обмотки "Установка в 0" третьего трансфлюксора, второй вывод входной обмотки которого соответ ственно через двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый диодьi соединен с ..шиной

Установка в О", со вторым конденсатором и с одним из выводов второй о6мотки Установка в "О четвертого трансфлюксора, другой вывод которой поцключен к пятому конденсатору и к аноду пятнадцатого диода, катод котброго соединен с выходной обмоткой четвертого трансфтпоксора," при этом выходная обмотка третьего трансфлюксора подключена пополнительгде P P. - значения 1-го и (i+1)-,го

jl 14-4 разрядов двоичного кода, р . — значения сигналов под."+" разрядов А и В (1+1)-го разряда, -что соответствует правилу преобразования. Если в 4-ом разряде считая»0, то (1+1)-ом разряде считывание осуществляется с чувствительного элемента подраэ»» ряда А; если в л-ом разряде считана 1, но к катоду шестнадцатого диода, анод которого соецииек с шестым конденсатором и второй выходной шиной.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства дискретной обработки информации.

Устройство дискретной обработки информации выполнено на четырех элементах памяти с нераэрушаюшим считываниемдвухотверстных трансфлюксорах 1-4 с кла- и панами на диодах 5-11, накопительными конденсаторами 12-17 и ключами 18 и 19.

Обмотки 20-23 считывания соответ

° ственно трансфлюксоров 1-4 соединены последовательно, согласно и подключены И, к шине 24 Считывание устройства. Входная обмотка 25 трансфлюксора 1 подключена к шине 26 Вход I устройства. Входная обмотка 27 трансфлюксора 2 одним выводом через разделительный диод 28 под- 20 ключена к шине 29 Первый такт устройства, а другим выводом соединена с шиной.

30 Вход g устройства. Входная обмотка

31 трансфлюксора 3 одним выводом через разделительный диод 32 подключена к шине 25

33 Второй такт устройства, а другим выводом соответственно через разделительные диоды 34-36 соединена с шиной .

37»Установка в 0 устройства, конденсатором 15 и одним из выводов об- за мотки 38 Установка в 0 трансфлюксора 4, другой вывод которой подключен к конденсатору 12. Входная обмотка 39 трансфлюксора 4 подключена к шике 40

Вход Й! " устройства. Накопительные конденсагоры 12-16 соединены соответ ственно с анодами диодов 5-9, причем катод диода 5 подключен к выходной обмотке 41 трансфлюксора 4, катоды диодов 6 и 7 подключены к выходной обМотке 42 трансфлюксора 3, а катоды диодов 8 и 9 подключены соответственно к переключающему 43 и размыкаюшему

44 контакгам ключа 18. Конденсатор 13 через последовательно соединенные обмотки "Установка в 0 45 и 46 соответственно трансфлюксоров 4 и 3 и диоды 47 и 48 подключен соответственно к шине 30 Вход Й устройства и к шине 37 "Установка в 0 устройства, Раз50 мыкаюший контакт 44 ключа 18 через соединенные последовательно выходную обмотку 49 трансфлюксора 2 и включенные параллельно выходные обмотки 50 и 51 трансфлюксора 1 подключен к замы55 кающему конгакту 52 ключа 18 и к размыкаюшему контакту 53 ключа 19, переключаюший контакт 54 которого соединен с выходной обмоткой 55 трансфлюксора

40 4

2. Контакты 52 и 44 ключа 18 зашунтированы всгречно включенными диодами

10 и 11, аноды которых соединены с накопительным конденсатором 17, а через последовательно включенные обмотки 56 и 57 "Установка в»0»". трайсфлюксоров

1 и 2 и диоды 58 и 59 - соответственНо с шиной 37 Установка в»0" устройства и шиной 33 "второй такт;устройства. Конденсаторы 16 и 14 подключены соответственно к шине 60 Выход (" и к шине 61 Выход7 устройства. Замыкаюший контакт 62 ключа 19 необхоAM для изменения режима работы устройства и может быть использован для снятия информации с трансфлюксора 2.

Шина 63 при работе эаземляется. Диоды

35 и 36 образуют логическую схему ИЛИ и служат для развязки конденсаторов 12 и 15. Диоды 32 и 34 необходимы для развязки шин 33 второй такт н 37 Ус-. тановка в 0 устройства. Конденсаторы

13 и 14 заряжаются от одной выходной обмотки 42, причем заряд конденсатора

13 испол зуется для блокировки трансфлюксоров 4 и 3, а заряд конденсатора

14 — для выдачи результата преобразования кода Баркера Р двоичный код на выход 61 устройства. Обмотка 38 Установка в»0» служит для блокировки трансфлюксс ра 4 в момент снятия информации с конденсатора 12. Обмотка 45

Установка в 0 служит для управления состоянием трансфлюксора 4 в зависимости от заряда конденсатора 13. Клапаны

64-68, управляемые генератором такто» вых импульсов (не чертеже не показан), обеспечивают последоватеги»ную работу отдельных элементов устройства.

При работе устройства в режиме код

Баркера . двоичный код замыкаются контакты 43 и 52 ключа 18 и контакты 54 и 53 ключа 19. При этом в преобразователе реализуется логическая функция вида

7 884140 8 то B ((+1)-ом разряде считывание осу запрета записи информации в трвнсфлюк шествляется с чувствительного элемента сор 4 нет и P А =1 1=1). В следующем о пойразрядв В. такте 4g на диодах 35 и 36 происходит

Последовательность работы элементов реализация логической операции ИЛИ: Р= устройства следующая. 5 (Ро АЛ) Ч(Р B )=(1 1)Ч(0 0)=1, знаЛ

С подачей нв устройство установочного чение которой запоминается на трвнсфлюк, сигнвла1о открывается клапан 68 и проис- соре 3 и конденсаторах 13 и 14. С конходит разряд конденсаторов 12 и 13, 15,, денсатора 14 значение Р =1 может быть

17 (если они были заряжены) через указан- снято йля подачи на другое устройство.: ныйклапаниблокировквтрансфлюксоров 1 0 . Если АЛ=О и В=1, то в такте ВЛот(если они были разблокированы). Тем са- рицательный импульс подается только на мым схема устанавливаетоя в исходное шину 26, разблокируя трансфлюксор 1 и состояние. заряжая конйенсатор 17. Конденсатор 15

В следующий момент с поступлением не заряжается из-за шунтируюшего дейтактового сигнала +Л открываются клана- )5 ствия выходной обмотки 55 заблокироввнны 64, 66 и 67. При этом, если АЛ =1 ного трвнсфлюксора 2. B результате и и ВЛ=1, то в шины 40 и 26 постуйают конйесаторы 13 и 14 в следующем такте соответствующие им отрицательные им- не заряжаются и Р =О. пульсы, разблокируюшие трансфлюксоры

Если А =О и В =О, то все трансфлюк4 и 1. При этом конденсатор 13 был

З0 соры 1-4 в обоих тактах + и звблс разряжен (Ро=О), поэтому ток разряда по p =-0 VO=O цепи: конденсатор 13 — обмотки 45 и 46— кированы и Р1 =-О ЧО=О. йи 47 б 27

1вким образом, в начала работы устроййиод — обмотка 7 - диод 28 — ши н 29 — 67 тва (т.е. при P0=0} считывание всегда на — клапан 67 — корпус, отсутствует ушествляется с чувствительного элеменсор 4 не происходит (РАЕЙ=1 1=1) B pe эудьтате от соответствующих выхойных В новом такте Л снова открывают обмоток 41, 50 и 51 заряжаются кон- ся клапаны 64, 66 и 67. Если A =1 и денсаторы 12 и 17. Конденсатор 15 не В =1, то во входные обмотки 39, 25 заряжается из-за шунтируюшего действия трансфлюксоров 4, 1 поступают отрицавыходной обмотки 55 трансфлюксора 2 тельные импульсы. При этом, однако раз(последний в исходом состоянии забло- блокируется только трансфлюксор 1, так кирован) и в результате имеем Р В= как ток разряда конденсатора 13, проте=О 1=0. кающий по цепи: конденсатор 13 — обВ следующем такте открывается мотки 45 и 46- диод 47 - обмотки 27клапан 65. При этом происходит разряй 55 диод 28 — шина 29 — клапан 67 — корконденсатора 17 по цепи: конденсатор . пус, препятствует разблокировке трансфлюк17 - обмотки 56 и 57 — диод 59 - ши- сора 4 и P- A =О 1=0. Указанный ток

1 2.

33 — клапан 65 — корпус, что приводит блокирует трансфлюксор 3 и разблокиру« к блокировке трансфлюксора 1, и разряжв4 ет трансфлюксор 2. Благодаря параллельется конденсатор 12 по цепи: конденсатор 40 но-встречному включению выходных об12 — обмотка 38 - диод 36 — обмотка моток 51, 55 разблокированных трвнс31 — диод 32 — шина 33 — клапан 65 - фдюксоров 1 и 2 заряжается конденсатор корпус, блокируя трансфлюксор 4 и рвз 15 (т.е. Р В =1 ° 1), который в новом блокируя трансфлюксор 3. Тем самым ре- такте 4 разряжается по цепи: конденса2 адизуется логическая операция ИЛИ нв 45 тор 15 - диод 35 - обмотка 31 - диой диодах 35 и 36, результат которой РЛ =1 32 - шина 33 - клапан 65 — корпус, раззаписывается в трансфдюксор 3 и, следо блокируя трансфлюксор 3. В результате вательно, конденсаторы 13 и 14. C rc - на диодах 35 и 36 реализуется логичесденсатора 14 значение PЛ =1 в виде о кая операция ИЛИ: Р =(Р„ А )Ч (+„"В )= рицатедьного потенциала через шину 6 1 50 =(0 - 1) /(1 Ql=l, значение которой заможет быть снято для пойачи на другое поминается в виде заряда конденсаторов устройство. 13 и 14. С конденсатора 14 значение

Р =1 через шину 61 может быть снято йля подачи на другое устройство.

Л такте С отрицательный импульс поступа- 55

Л ет только на шину 40, разблокируя тран6- Если же А =О и В =1, то в такте фдюксор 4 и заряжая конденсатор 12. (TQE отрицательный импульс подается только как конденсатор разряже i

13 .ряжен и P =О то на шину 26, рвзблокируя трвнсфлюксср 1.

884 140

5 IO

15 используется тот идти другой из указанных кодов, 20

Если А2=0 и В =О, то в такте на входные шины 40 и 26 импульсы не по- . даются и трансфлюксоры 4, 1 не разблокируются. Разблокируется только трансфлюксор 2 за счет разряда конденсатора

13 (Р =1). Однако при этом конденсатор 15 не заряжается из-за шунтируюшего действия выходной обмотки 51 заблокированного трансфлюксора 1. В результате в такте tg конденсаторы 13 и 14 также

35 не заряжаются и на шине 61 имеем: Р =

-(Р4 А ) Ч(Р В )=(0 0)Ч (1-0)=0.

- . Следовательно, если Р =1, считывание при любых А и В осуществляется только с

40 чувствительного элемента подразряда.

Приведенные примеры показывают, что данное устройство правильно работает при любых значениях А, В, P.

При работе устройства в описанном режи- ме входная шина 30 и выходная шина 60 45 не используются.

При работе устройства в режиме Полусумматор" также замыкаются контакты 43 и 52 ключа 18 и контакты 54 и 53 кшоча 19, а для подачи входных сигналов ис- 5О пользуются шины 26 и 30. Шины 40 и 61 при этом не используются.

При работе устройства в режиме Преобразование кода Грея в двоичный код и обратно замыкаются контакты 54 и 62 ss ключа 19, а цля подачи входных сигналов используется шина 26. Шины 30, 40 и

61 при этом не используются. Одновременно разблокируется трансфлюксор 2 за счет разряда кондесатора 13 (Р =1), В результате заряжаются конденсаторы 15, 17, В следующем такте 4у информация с кондесатора 15 переписывается на конденсаторы 13 и 14, в результате чего на шине 61 имеем Р =(Р ° А )Ч(Р В )= (О 0)Ч(1. 1)=1.

Если А =1 и В =0 то в такте.6Л. отри1 цательный импульс .поступает только на шину 40. Однако разблокировки трансфлюк сора 4 не происходит из»за запрещающего действия тока разряда конденсатора

13 (Р(=1). Данный ток одновременно блокирует трансфлюксор 3 и разблокирует трансфлюксор 2, заряжая тем самым конденсатор 17 (конденсатор 15 не заряжается иэ-за шунтируюшего действия выходной обмотки 51), При этом реализуется логическая функция Р . В =1- 0=0, значе.ние которой в следующем такте -Ь ряреписывается с конденсатора 15 На конденсаторы 13 и 14 и на шине 61 имеем

Р =О.

9 следующих двух режимах трансфлюксор 4 всегда заблокирован и на работу устройства влияние не оказывает.

Устройство позволяет преобразовать код Баркера в двоичный код. При этом в нем возможна реализация функций полусумматора и функций преобразователя кода Грея в двоичный код и обратно. Возможность преобразования в одном устройстве кода Баркера и кода Грея в двоичный код делает его универсальным и удобным для применения в различных преобразователях типа перемещение - код, когда в зависимости отконкретных требований

Формула из обре тения

Устройство дискретной обработки информации, содержащее магнитные элемен» ,ты памяти, выполненные, например, на . трансфлюксорах с обмотками Установка в 0, входными, считывания и выходны. ми, диоды, конденсаторы и ключи, при« чем обмотки считывания трансфлюксоров соединены последовательно, согласно и подключены кшине считывания,,BxoGHas обмотка первого трансфлюксора соединена с первой входной шиной, входная обмотка второго трансфлюксора первым выводом через первый диод подключена к шине

Первый такт, а вторым выводом - ко второй входной шине, первый конденсатор соединен с анодом второго диода, катод которого подключен к выходной обмотке третьего трансфлюксора, первый вывод входной обмотки которого через третий шкод соединен с шиной второго такта, а первый вывод обмотки Установка в 0 третьего трансфлюксора соответственно через четвертый и пятый диоды подключен ко второй выходной шине и к шине Установка в 0", второй конднсатор соединен с анодом шестого диода, катод которого подключен к переключающему контакту первого ключа, размыкающий контакт которого через

cern ìoN диод соединен с третьим конденсатором и первой выходной шиной, а через соединенные последовательно первую выходную обмотку второго трансфлюксора и включенные параллельно выхош ые обмотки первого трансфлюксора - с замыкающим контактом первого ключа и раэмыкаюшим контактом второго ключа, переключающий кон акт которого подклочен ,ко второй выхоюой обмотке второго трансфлюксора, при этом размыкающий и замыкающий контакты первого ключа зашунтированы встречно включенными восьмым и девятым диодами, аноды которых соединены с четвертым конденсатором и че( рез последовательно включенные обмотки

Установка в О " первого и второго трансфлюксоров и десятый, и одиннадцатый диоды — соответственно с шиной Установка в О и шиной Второй такт", о з л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены дополнительно четвертый трансфлюксор, пятый и шестой конденсаторы, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый диоды, причем входная обмотка четвертого транс- флюксора соединена с третьей входной шиной, первый конденсатор через первую обмотку «Установка в О" ечетвертого трансфлюксора подключена ко второму вывопу обмотки Установка в "О третьего трансс» флюксора, второй вывод входной обмотки которого соответственно через двенадца4140 12 тый, тринадцатый и четырнаа атый диодьг соединен с шиной Установка в «О", со вторым конденсатором и с одним из выводов второй обмотки Установка в О четвертого трансфлюксора, другой вывод которой подключен к пятому KoHABcaтоpy и к BHoQy пятнадцатого диода, катод которого соединен с выходной обмоткой четвертого трансфлюксора, при этом вы-!

О хоцная обмотка третьего трансфлюксора подключена дбполнительно к катоду шестнадцатого диода, анод которого соецинен с шестым конденсатором и второй выходной шиной.

t5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анисимов 5, В. и цр. Основы теории и проектирования цифровых вычислительных машин, М„Машиностроение, 1962, с. 331-332, фиг. 239.

2, Авторское свидетельство по заявке

No. 2755878/21, кл. Н 03 К 13/247, 13.04.79.

884140

" Составитель Л. Багян Редактор Л. Гратилло Техред А. Ач

Корректор Н. Швыдкая. филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Звквв 10288/88 Тврвж 99 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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