Устройство для трассировки межсоединений

) УСТРОЙСТВО ДЛЯСОЕДИНЕНИЙ РАССИРОВКИ МЕЖ (57 к об т озв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТВ 3756906/24-2421.04.8430.01,86, Бюл,С.Л.Панасюк681.325(088,8)Авторское свид563, кл. О 06торское свидет 111, кл. О Об Изобретение относитс иислительной техники ет сократить затраты оборуд,ЯО 1208 ния при трассировке межсоединений.Устройство содержит первый и второйтриггеры, первый и второй коммутаторы, операционный блок, первый ивторой элементы ИЛИ, первый, второй и с третьего по шестой дешифраторы, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, первую ивторую схемы сравнения, регистр,элемент задержки, первую и вторуюгруппы элементов ИЛИ, первый и второй мультиплексоры, шифратор, первый и второй блоки памяти, блоксравнения, первый и второй счетчики адреса, 1 з.п. ф-лы, 8 ил.1208560 Ю С КЮ ЮЧ д 1 и Составитель А. Ушаковедактор Л.Веселовская Техред Т.Тулик Корректор С.Ш Заказ 289/58 Т ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москвааж 673рственного ко сно Год тета СССИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для автоматического проектирования межсоединений элементовпри разработке печатных плат, припостроении изображения принципиальных и блок-схем на экране индикационного устройства, а также дляопределения траектории движения.Цель изобретения - упрощениеустройства,На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, на фиг, 2функциональная схема операционногоблока, на фиг. 3 - пример проведения очередного соединения; на фиг.4"7 - алгоритм работы устройства; нафиг. 8 - временные диаграммы работыустройства.Устройство содержит первый триггер 1, второй коммутатор 2, второйтриггер 3, операционный блок 4,первый элемент 5 ИЛИ, первый дешифратор 6, генератор 7 тактовых импульсов, первый коммутатор 8, реверсивный счетчик 9, вторую схему 1 Осравнения, регистр 11, второй элемент 12 ИЛИ, элемент 13 задержки,первую 14 и вторую 15 группы эле. -ментов ИЛИ, первый и второй мультиплексоры 16 и 17, третий-шестойдешифраторы 18-21, шифратор 22,первый блок 23 памяти, второй дешифратор 24, блок 25 сравнения, второйблок 26 памяти, первый счетчик 27адреса, первую схему 28 сравнения,второй счетчик 29 адреса.Операционный блок 4 содержит прешающих ячеек, каждая из которыхвключает первый элемент 30, И(3.=1,п), первый счетчик 31 умножитель 32.1 на константуцелитель 33., дешифратор 34., второйэлемент 35. И, второй счетчик 36.,сумматор 37., группу элементов38. 1 индикации,Кроме того, устройство содержитпервую и вторую группы элементовиндикации 39 и 40, первый и второйвходы 41 и 42 выбора режима блока4, вход 43 синхронизации блока 4 и:входы 44.1-44.п разрядов информационного входа блока 4, вход.45 перезапуска устройства,Устройство работает следующимобразом.Трассировка выполняется междудвумя линиями - верхней и нижней, на которых расположены контакты,которые могут являться концамисоединений. Количество контактов наверхней и нижней линиях одинаковои равно и, Один контакт может являться концом только одного соединения. Соединением является непрерывная линия, концами которой являются два контакта. Каждому контакту на верхней линии соответствует один элемент индикации из первойгруппы 39 элементов индикации, а каждому контакту на нижней линии - элемент из второй группы 40 элементовиндикации. Контакты на верхней инижней линиях пронумерованы слеванаправо. Между контактами, имеющими одинаковые номера , расположенывлинию К,1 +2 группы элементовиндикации 38.,Трассы разных соединений получаются последовательно. Для очеред:ного соединения на каждой полоскевключается один элемент индикации.Кроме того, включаются два элемента индикации, соответствующие контактам на верхней или на нижнейили один на верхней, а другой нанижней линиях. Эти элементы индикации отмечают конечные точки соединения. Остальные точки соединения получаются путем проведенияотрезков прямых линий между соседними включенными элементами индикации, лежащими между конечными точками. После получения трассы одного соединения происходит перезапускустройства и получается трасса следующего соединения. Причем трассыполучаются такими, что у любых двухсоединений имеется не более одной 5 0 15 20 25 30 35 40 4550 55общей точки - точки пересечения. Следовательно, при данных условиях соеди.нения проводятся с минимумом пересечений, причем проводятся все заданные соединения.Пример проведения очередногосоединения показан на фиг, 3.Буквами Г и Г обозначены соответственно верхняя и нижняя линии,а конечные точки соединения обозначены буквами А и В. Полоски обозначены буквами ББ , ,Б, а элементыиндикации обозначены кружками,Общий принцип получения трасс заключается в следующем,При построении трассы очередного соединения рассматриваются ос тальные соединения и на каждом отрезке Б , через который проводитсяЭсоединение, определяется, сколькосоединений проводится выше, сколькониже, отрезок делится в соответству.ющей пропорции и определяется номерэлемента индикации, который долженбыть включен. Поэтому на каждом отрезке Б для каждого соединениявключаются разные элементы индикации. Этим обеспечивается отсутствиесовпадений частей соединений, кромеконечного числа точек. Каждому отрезку Б; соответствует своя решающаяячейка в блоке 4, причем в счетчике31. получается код числа В;, равного числу соединений, проводящихсявыше очередного соединения плюсединица, в счетчике 36.1 - увеличенный на единицу код Н; числа соединений, расположенных ниже очередного соединения, решающая ячейкаВ;+1).Яреализует функцию, НаВ +Н +2В, Н,выходе делителя 33.1 получается кодэлемента индикации, который дешифрируется дешифратором 34,1 для включения одного элемента из группы 38.1,В группе 38. содержится Вэлементов индикации.Код в первых 3.1-31.п и вторых36.1-36.п счетчиках для каждого соединения получается следующим образом, В исходном состоянии счетчикисодержат единицу. Далее при проведении одного соединения последовательно рассматриваются остальныесоединения,При рассмотрении одного соединения единица прибавляется в счетчики с индексами, значение которыхпринадлежит интервалу, концами которого являются номера контактов, являющихся концами рассматриваемогосоединения, Причем единица может прибавляться только в первые, тольково вторые или в первые и вторые счет.чики. В последнем случае между проводимым и рассматриваемым соединениями имеет место пересечение.Каждое соединение представленоописанием,1 которое содержит тричисла. Первое число является кодом,обозначающим тип соединения. Считается, что имеются три типа соединений: соединения, связывающиемежду собой контакты, лежащие наверхней и нижней линиях; соединениясвязывающие контакты, лежащие на 208560 4верхней линии: соедннения, связывающие контакты, лежащие на нижнейлинии. Вторым и третьим числамиописания являются номера контактов,которые являются концами соединения,Причем для соединения первого типавторое число описания является номером контакта, лежащего на верхней линии, а третье - номером контакта на нижней линии, для соединений двух других типов второе число описания меньше третьегоОписания соединений записаны впервом 23 и вторс. 26 блокахпамяти, которые являются идентичнымии содержат идентичную информацию.На первых выходах блоков 23 и 26образуется код типа соединения, ана вторых и третьих выходах - вторые и третьи числа описания соединения, Соединение идентифицируетсяпо его адресу в блоке памяти. Адрес очередного проводимого соединения получается в первом счетчике25 27 адреса, адрес рассматриваемогосоединения - во втором счетчике 29адреса.Выбор элементов индикации дляобозначения концов соединения осуществляется по описанию соединения,Для этой цели в устройство введеныдешифраторы 18 и 21 и группы элементов И 14 и 15. С помощью кодатипа соединения определяются двадешифратора, которые выполняютЗ 5 дешифрацию поступающих на их вторые входы номеров конечных контактовсоединения. Если соединение относит. ся к второму типу, то сигнал образуется на выходах третьего .18 и4 О четвертого 9 дешифраторов и включаются два элемента индикации изэлементов 39 индикации, для соединения третьего типа включаютсядва элемента из элементов 40 инди 45 кации, для первого - по одному элементу 39 и 40 групп,При рассмотрении очередного сое.динения, описание которого получено на выходах второго блока 26 па 50 мяти, единица прибавляется в счетчики 31. и 36.,1 (3.Ф ) импульсамис выхода генератора 7. Код значе -ния индекса 1. (или. образуетсяна выходах счетчика 9, который де 55 шифрируется первым дешифратором 6.В счетчик 9 в начале рассмотрениязаписывается один из четырех номеров контактов, которые являютсяконцами проводимого и рассматриваемого соединений, с помощью первого мультиплексора 16. Далее содержимое счетчика импульсов меняется задним фронтом импульсов, поступающих на его суммирующий или вычитающий входы с первого или второго выходов первого коммутатора 8. Если в счетчике 9 записан код , то единица прибавляется в первый 31, либо во второй 36. счетчик перецним фронтом импульсов, поступающих с выхода элемента 5 ИЛИ. Подача импульсов на первый или второй выходы первого 8 коммутатора прекращается тогда, когда содержимое счетчика 9 будет так отличаться от содержимого регистра 11, что следующий импульс увеличил бы рассогласование. Это обеспечивается схемой 10 и коммутатором 8, на третий управляющий вход которого поступает сигнал У 9, направляющий импульсы на первый или на второй выходы первого коммутатора 8, а на первый и второй управляющие входы поступает код знака разности между содержимым счетчика 9 и содержимым регистра 11. При согла овании кода знака и сигнала Уз шифратора следующий импульс поступает на третий выход первого коммутатора 8, при этом изменяется содержимое второго счетчика 29 адреса и выбирается описание следующего соединения. .Тот же импульс с третьего выхода первого коммутатора 8 через второй элемент ИЛИ 12 и элемент 13 задержки устанавливает исходное состояние счетчика 9, регистра 11, триггераи через второй коммутатор 2 устанавливает второй триггер 3. Состояние триггера 3 определяет, в какой счетчик решающей ячейки будет прибавлена единица при данном кодев счетчике 9: в первый счетчик 31. или во второй счетчик 36.1 . Первоначальное состояние триггера 3 устанавливается выходом У шифратора. Далее проходит импульс через элемент ИЛИ 5, с помощью которого увеличивается на единицу код в одном из первых или вторых счетчиков 31.1Фили 36., а также изменяется на противоположное либо остается неизменным состояние триггера 1 в зависимости от состояния выхода У шифратора 22. Если состояние триггера 1 меняется на противоположное. 5 0 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 то меняется на противоположное исостояние триггера 3. В этом слуачае меняется наименование счетчиковв которые прибавляются единицы последующими импульсами с выходапервого элемента ИЛИ 5.Прохождение импульсов на выходыпервого коммутатора 8 продолжается,цо тех пор, пока очередной импульсс третьего выхода первого коммутатора 8 не устанавливает код во втором счетчике 29 адреса равным кодув первом счетчике 27 адреса. В этомслучае сигнал с выхода первой схемы 28 сравнения запрещает дальнейшее прохождение импульсов черезпервый коммутатор 8. Для построениятрассы следующего соединения необходимо выполнить перезапуск устройства по входу 45, что приведет кизменению кода первого счетчика 27адреса, а импульсами с третьеговыхода первого коммутатора 8 содержимое второго счетчика 29 адресабудет меняться в противоположнуюсторону до тех пор, пока послециклического пересчета коды счетчиков 27 и 28 адреса не сравняются.Таким образом для очередного соединения рассматриваются все остальные соединения.Шифратор 22, второй дешифратор24, блок 25 сравнения являются управляющей частью предлагаемого устройстваКаждый выход второго дешифратора 24 соответствует одной комбинации типов соединений, Поскольку число типов равно трем, то существует девять возможных комбинаций. Будем применять знак - дляуказания соответствия, Например выход Х дешифратора 24 равен единице в том случае, если комбинация типов равна 1-1, и нулю - в противном случае, Это обозначается Х,-11-1,Аналогично 18-2-2, Х 9 2-3, Х 10- 2-1,Х - 3-2 Х - +3-3 Х - + 3-1 Х -э 1-211 12 1 и ЭХ, в .1-3,Выходы блока 25 сравнения соответствуют комбинации из двух чисел,входящих в описание проводимого ирассматриваемого соединений. Пустьвторое число описания проводимогосоединения обозначается через а,а третье - через Ь, второе числоописания рассматриваемого соединения обозначается через а, а третьечерез Ь,. Функция Г(с,й) от двухрациональных чисел с,й, равна если с 6, и нулю в противном случае. Тогда Х, =(ар,а,), Х =(Ь,Ь), Х=Г(а,Ь ), Х,=(Ь ,а ), Х,=Г(а ,Ь ) Х =Г(а 1,Ь ).В шйфраторе 22 заложена определенная система правил, которая ус,танавливает взаиморасположение двух любых соединений. Эта система должна обладать следующими свойствами: быть обратимой (если при проведении-го соединения 1 -е соединение располагается выше, то при проведении -го соединения-е соединение должно располагаться ниже), быть непротиворечивой (если при проведении соединения а соединение Ь располагается выше, при проведении соединения Ь соединение С располагается выше,то припроведении соединения а соединение с располагается вьпце, между любыми двумя соединениями должно быть не более одной точки пересечения,Выполнение этих условий тождественно однозначной фиксации точки пересечения между соединениями.Точка пересечения между соединениями комбинаций типов 1-2, 1-3, 2-2, 3-3, 2-1, 3-1, 2-3, 3-2 лежит на отрезке Б одним из концов которого является контакт какого-то соединения, Точка пересечения между соединениями комбинации типов 1-1 лежит между двумя отрезками Б; и Бпричем по крайней мере один из концов отрезков Б; или Б;, является контактом соединения, Для того, чтобы однозначно зафиксировать точку пересечения между соединениями ,комбинации типов 1-1, изменение содержимого в счетчике 9 импульсов осуществляется для некоторой комбинации параметров в режиме вычитания.При составлении булевых функций, описывающих комбинационную схему, применяется представленная таблица.В таблице единица в графе "Пе - ресечение" указывает на то, что при рассмотрении одного соединения единица прибавляется в один из первых или вторых счЕтчиков (это определяется графой "Верх-низ ), и в другие счетчики противоположного наименования. Нуль в графе "Пересечение" указывает, что единица прибавляется в счетчики только одного наименования, определяемого графой "Верх-низ", причем индек 1208560сы счетчиков лежат между числами,записанными в графах "Счетчик импульсов" и "Регистр", Графа указывает, в каком режиме работаетсчетчик 9 импульсов - в режиме с 1 ожения или вычитания. Состояниянезаполненных клеток таблицы могутбыть произвольными,Таким образом, шифратор 22 дол 1 О жен реализовывать следующие логические выражения на своих с первогопо восьмой выходах:У,=ХХ,Х Х ХУ 7. 8 зУ 7 =Х, ХГХ%Х 7+Х Х 2 У,Х 6 Х 7 Х Х Х Х Формула изобретения251. Устройство для трассировкимежсоединений, содержащее первыйблок памяти, первый счетчик адреса,две группы элементов индикации,причем счетный вход первого счетчика адреса является входом перезапуска устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введенывторой счетчик адреса, второй блокпамяти, две схемы сравнения, генератор тактовых импульсов, блок сравнения, шесть дешифраторов, две груп.пы элементов ИЛИ, шифратор, двамультиплексора, два коммутатора, 4 О два триггера, два элемента ИЛИ,элемент задержки, регистр, реверсивный счетчик, операционный блок,выход первого счетчика адреса поцключен к адресному входу первого 45 блока памяти и к первому входу первой схемы сравнения, выход признака"Неравно" которой подключен к входу разрешения первого коммутатора,информационный вход которого под ключен к выходу генератора тактовыхимпульсов, первый, второй и третийвыходы первого коммутатора подключены к суммирующему и вычитающемувходам реверсивного счетчика и к 55 счетному входу второго счетчика адреса соответственно, выход которогоподключен к адресному входу второгоблока памяти и к второму входу пер 1208560вой схемы сравнения, первый, второйи третий выходы первого коммутаторапедключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ и к .первому входу второго элемента ИЛИ со.ответственно, второй вход которогоподключен к входу перезапуска устройства, выход второго элемента ИЛИподключен через элемент задержки квходам сброса первого триггера, реверсивного счетчика, регистра ик информационному входу второго коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к входам установки и сброса второго триггера, прямой и инверсный выходы которогоподключены к первому и второму входам выбора режима операционногоблока, выход первого элемента ИЛИподключен к входам синхронизациипервого триггера и операционногоблока, информационный вход которогоподключен к выходу первого дешифратора, вход которого соединен спервым входом второй схемы сравнения и с выходом реверсивного счетчика, выходы признаков "Больше илиравно" и "Меньше или равно" второйсхемы сравнения подключены к первому и второму управляющим входампервого коммутатора, третий управля.ющий вход которого подключен к первому выходу шифратора, второй и третий выходы которого подключены соответственно к управляющему входувторого коммутатора и к информационному входу первого триггера счетвертого по восьмой выходы шифратора подключены соответственно кпервому по четвертый управляющимвходам первого мультиплексора и куправляющему входу второго мультиплексора соответственно, выход которого через регистр подключен квторому входу второй схемы сравнения, выходы первой группы первогоблока памяти подключены к входампервой группы с второго по шестойдешифраторов, выходы первой группывторого блока памяти подключены квходам второй. группы второго дешифратора, выходы которого подключенык входам первой группы шифратора,выходы второй группы первого блокапамяти подключены к информационнымвходам первой группы первого мультиплексора, блока сравнения и к входам вторых групп третьего и пятогодешифраторов, выходы которых под 5 О 15 20 30 35 40 45 50 55 ключены к входам первой группы элементов ИЛИ первой и второй групп соответственно, выходы третьей группы первого блока памяти подключены к информационным входам второй группы первого мультиплексора, блока сравнения и к входам вторых групп четвертого и шестого дешифраторов, выходы которых подключены к входам второй группы элементов ИЛИ первой и второй групп соответственно, выходы которых подключены к входам элементов индикации первой и второй групп соответственно, выходы второй группы второго блока памяти подключены к информационным входам первой группы второго мультиплексора, третьей группы блока сравнения и третьей группы первого мультиплексора, выход которого подключен к установочному входу реверсивного счетчика, выходы третьей группы второго блока памяти подключены к информационным входам второй группы второго мультиплексора, четвертой группы пер ного мультиплексора и четвертой группы блока сравнения, выходы признаков сравнения которого подключены к входам второй группы шифратора, выход первого триггера подключен к счетному входу второго триг гера.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что операционный блок содержит й оепающих ячеек, каждая из которых содержит два элемента И, первый и второй счетчики, умножитель на константу, сумматор, делитель, группу элементов индикации и дешифратор, вход которого подключен к выходу делителя, вход делимого и делителя которого подключены к выходам умножителя на константу и сумматора соответственно, входы первого и второго слагаемых которого подключены к выходам первого и второго счетчиков, счетные входы которых подключены к выходам первого и второго элементов И соответственно, выход первого счетчика подключен к входу умножителя на константу, первые входы первьж и вторых элементов И решающих ячеек являются первым и вторым входами выбора режима операционного блока соответственно, вторые входы первых и вторых элементов И решающих ячеек объединены и являются входом синхронизации операционного блока,-и решающей ячейки подключены квходам (+2)-й группы элементов индикации. третьи входы первого и второго эле. ментов И-й решающей ячейки объединены и являются входом 1 -го разряда информационного входа операционного В 0 0 0 а 0 а Ъ В а Ь,+1 3 1 Ь