Ячейка однородной структуры

Ячейка однородной структуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБЕЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистические рес уб » 941996 (И ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.1 230 (21) 3213055/18-24 с присоединением заявки Рй(23) Приоритет(51)М. Кл. а 06Р 7/00

9кудеротеапЫ комитет

СССР во ааееи кзооуетенкй и открытии

Опубликовано 070782. Бюллетень М 25 (53) УДК 681 3 (088. 8 ) Дата опубликования. описания 070782 (72) Авторы изобретения

Л.В.Дербунович и А.Н.Нызь

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина (71} Заявитель

{54) ЯЧЕЙКА ОДНОРОДН011 СТРУКТУРЫ

Изобретение относится к автоматике .и вычислительной технике и предназначено дг.я вычисления булевых функций.

Известна ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций, содержащая первый, второй и третий триггеры, входы которых подключены соответственно к выходам первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым вхо- 1 дом восьмого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а третий вход соединен с первым входом ячейки, к которому также подключены первый вход вто-ро рого элемента И и через элемент НЕ первый вход первого элемента И и третий вход седьмого элемента И, выход которого соединен с выходом ячейки

2 и с выходом восьмого элемента И, чет" вертый вход которого соединен через элемент НЕ с управляющей шиной ячейки и с первым входом десятого элемента

И, а непосредственно с первым входом девятого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, а третий вход через элемент НЕ подключен к второму входу устройства и второму входу десятого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, причем первый вход третьего элемента И через элемент НЕ подключен к третьему входу ячейки, первый вход четвертого элемента И соединен с выходом девятого элемента И, первый вход пятого элемента И соединен через элемент НЕ с первым входом шестого элемента И и с четвертым входом ячейки (1).

Недостатками этой ячейки являются сложность и функциональная ограничен;

3 94199 ность, что не позволяет вычислить булевые функции, заданные в виде релейно-контактной диаграммы, без предварительного их преобразования и записи в базисе "стрелка Пирса".

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций, содержащая четыре элемента памяти, первые входы в которых подключены к входам настройки ячейки, вторые входы соединены с входом сброса, а третьи входы — с входом управления ячейки, причем прямой выход первого элемента памяти сое1 динен 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 входами третьего элемента ИНЕ, третьий вход которого соединен с инверсным выходом третьего. элемента памяти, а выход соединен с первым входом третьего элемента "Неравнозначность", второй вход которого соединен с прямым вь1ходом третьего элемента памяти, а выход соединен с первым инвертирующим входом элемента зо

ИЛИ,выход которого соединен с информационным выходом устройства, а второй инвертирующий вход соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с пря- мым выходом четвертого элемента памяти, а второй вход соединен с выходом четвертого элемента "Неравнозначность", первый вход которого подключен к выходу второго элемента

"Неравнозначность", а второй вход подключен 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 второго вход второго элемента

И-НЕ соединен со вторым информационным входом ячейки(2).

Однако известная ячейка имеет сложную конструкцию и не позволяет вычислять булевые функции, заданные в виде релейно-контактных схем, без предварительного их преобразования к форме булевых выражений.

Целью изобретения является упрощение ячейки и расширение области применения путем вычисления булевых

6 4 функций, заданных в виде релейноконтактных схем без их предварительного преобразования к форме булевых выражений.

Поставленная цель достигается тем, что в ячейке однородной структуры, содержащей 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 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 подключен к первому входу первого элемента И, выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, вход переменной информации ячейки подключен к информационному входу третьего триггера, выходы второго и третьего триггеров подключены к первому и второму входам элемента

"Неравнозначностьн соответственно,выход которого подключен к второму вхо; ду первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму информационному входу ячейки, первый выход которой подключен к выходу элемента ИЛИ и к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму выходу ячейки.

На фиг. 1 изображена ячейка однородной структуры; на фиг. 2 — пример реализации устройством булевой функции f(X, Х, Х, ),представленной в виде релейно-контактной схемы.

Ячейка содержит триггеры 1-3, элемент 4 "Неравнозначность", элементы

И 5 и 6, элемент 7 ИЛИ, входы 8 и 9 настройки, вход 10 переменной ячейки, вход 11 сброса, вход 12 управления, информационные входы 13 и 14, выходы

15 и 16.

Входы триггеров 1 и 2 подключены соответственно к входам 8 и 9 настройки ячейки, вход триггера 3 — к входу 10 переменной ячейки, входы установки в ноль триггеров 1,2 и 3к входу 11 сброса, а другие их входы соединены с входом 12 управления ячейки, причем выход триггера 1 соединен с одним из входов элемента

5 9419

4 "Неравнозначность", другой вход которого подключен к выходу триггера

3, а выход соединен с входом элемента

И 5, другой вход которого подключен к информационному входу 13 ячейки, а выход - к входу элемента ИЛИ 7, другой вход которого подключен к информационному входу 14 ячейки, а выход соединен с выходом 15 ячейки и с входом элемента И 6, второй вход которо- о

ro соединен с выходом триггера 2, а выход - с выходом 16 ячейки.

Ячейка работает следующим образом.

В начале работы триггеры 1,2 и 3 находятся в нулевом состоянии после подачи сигнала сброса на вход 11 ячейки. Для программирования ячейки на настроечные входы 8 и 9 подаются соответственно сигнала а и b, на : вход 10 переменной ячейки подается значение Х входной переменной. При подаче сигнала "Запись" на управля ющий вход 12 триггеры 1,2 и 3 запоминают поданную на их входы информацию.Состояния информационных входов

13 и 14 ячейки соответственно Y и Z, состояния выходов 15 и 16 ячейки со- л Л ответственно Y u Z

В таблице приэедены функции и эк-. вивалентные релейно-контактные схемы, реализуемые ячейкой, в зависимости от состояний а,Ь,х.

941996

1

1

I

I (1 (1

1

1

1

1

I

1

1 !

I

I

I

I

I

I

М

0

+

>.

М

> 1

I х х х х

l ф

f3t

f31

f 3x

I

3

I

I

I (tx I (1

1 N

Р» х

1

1

1 1

1

1

1 и

X М

X >X к о о а

f» 3 о о

О f33

1

ICN

1

1 0I

1

1 l

1 1

Ш

1 (1

1 1

1 1

1-- — ---- — -Л

1 l

1 1

1 1

1 1 ь

1 1

I 1

1 I

Г! — — — 1

1

3

I 1

1 c3 . 1

l 1 ! 1

t 1

I !

1

I !. !

t

1 (1

1 !

f

3

1

1

1

l !

3

I !

I

I

I ! !

I

I

1

I

1

1

1.

t

1

3

1

I

1

1

1

1

I

1

1

1

I

1

C)

Ю

Ю

С:>

С>

Ю .О

l

l !

I !

t

I !

I

1

I

1 !

I

1 (1 (1

t

1

1

1

1

1 ! !

1

1 !

t ! ! (I

f

1

1

t !

I !

Ю

М

+ О»

Ю

М

>(х

Ю

1

1

1

1

1

1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I

I

I

1

1

I

1 (1

1

1

1

I

1

1

1

t

l

1

I

3

I

Ь

1

1 е

X Е I

3- X

X Э 1

Щ X 1

Формула изобретения

9 941

Программирование однородной структуры осуществляется в соответствии со следующими правилами:

1. Каждый нормально разомкнутый контакт релейно-контактной схемы соответствует а; = О, где,j - координаты ячейки (состояния настройки

А и В).

2. Каждый нормально замкнутый контакт схемы соответствует а; = 1 (сос- tO тояния настройки С и D )

11

3, Каждое короткозамкнутое соединение, заменяющее контакт релейноконтактной схемы, соответствует

Х13 = 1 при а 13 = 0 или Х 13 = 0 при 15 а; = I (состояния настройки E u F ).

4. Каждому отсутствующему контакту в ячейке, нанесенной на релейно контактную схему координатной сети, ставим в соответствие Х;5 = 0 2в при а - = 0 или X„„ = 1 при а;. =

j5 11 j (состояния настройки G и Н).

5. Вертикальная перемычка в релейно-контактной схеме соответствует

Ь„ = 1 (состояния настройки В,О,Е, р5

Н).

6.Отсутствие вертикальной связи в схеме отмечается, как Ь;. = 0 (состояние настройки А,С,Е,G,.

1j =

Рассмотрим пример записи информации в прямоугольный участок однородной структуры при вычислении булевой функции У (Х, Хq, Х ), заданной релейно-контактной схемой (фиг.2 а ).

Нанесем на схему координатную сетьЗ

Элемент схемы с координатами(1,1) программируется в ячейке однородной структуры с теми же координатами в соответствии с состоянием настройки

В и первым и пятым правилами. На вход

10 переменной Х подается значение переменной Х1. На Z входы 14 ячеек верхней гранйцы структуры подаются значения логического "0". В ячейке координатной сети с координатами (1,2 ) элемент схемы отсутствует, Следовательно, ячейка однородной структуры с теми же координатами программируется в соответствии с остоянием настройки С и четвертым и шестым правилами. Элемент релейно-контактной схемы с координатами .(2,1 ) программируется в ячейке однородной структуры с теми же координатами в соответствии с состоянием настройки А и первым и

55 шестым правилами. На вход 10 переменной Х ячейки подается значение пере" менной Х . Элемент релейно-контакт1 ной схемы с координатами (2,2) 996 10 программируется в ячейке однородной структуры с координатами (2,2 ) состоянием настройки 0 в соответствии с вторым и пятым правилами. На вход 10 переменной Х ячейки подается значение переменной ХЗ .

Аналогично настраиваются ячейки однородной структуры с координатами (3,1 ) и (3,2 ). Прямоугольный участок однородной структуры, настроенный для решения булевой функции f (Х., Х, ХЭ ), заданной релейно-контактной схемой, показан на фиг.26.

Таким образом, предлагаемая ячей,ка однородной структуры по сравнению с известной более проста и имеет более широкую область применения,. поскольку легко настраивается для реализации булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем без их предварительного преобразования к форме булевых выражений. Структура позволяет реализовать одновременно несколько релейно-контактных схем, так как каждая строка структуры имеет свой выход, и легко организовать развязку между строками с помощью переменной настройки Ь.

Ячейка однородной структуры, 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 подключены к входу установки в ноль третье"

ro 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 подключен к первому входу первого элемента И, выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью упрощения и расширения области применения за счет вычисления булевых функций, за-: данных в виде релейно-контактных схем без их предварительного преобразования к форме булевых выражений, вход переменной информации ячейки подключен информационному входу третьего триггера, выходы второго и третьего триг

11 9419 геров подключены 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 ячейки, первый выход которой подключен к выходу элемента ИЛИ и к второму входу второго 30

96 12 элемента И, выход которого подключен к второму выходу ячейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

У 577525, кл. G 0 6 F 7/00, 1977.

2. Хуан К., Мибелли Д. Программируемая логическая матрица на элементах ТТЛ и ее применение. ТИИЭР, т.б4, 1976, 1 3, с.77-79 (прототип).

f8 ff 101 Ю

941996 а < а о илии

Составитель В.Кайданов

Редактор И.Николайчук Техред Jl, Пекарь Корректор И.Муска

Заказ 4840/38 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная, 4