Одномерный моделирующий каскад

О П И С А Н И Е 34023ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваДЧо 110809/1 л, 60 М 1 Заявлено 10,11,197 с присоединением заявки риорит Комитет по делам забретений и открытий при Совете Министров СССР. П. Егоров ения (автоматики енина институт проблем и телемеханиОрд Заявит ЕРНЫЙ МОДЕЛИРУЮЩИЙ КАС тройст,в ирую ку измеж аж,дь 3 и 4ия по кад предпных эле линией 2 т каскада 5 совнадедва; схе 30 Изобретение относится к техническим средствам автоматики, телемеханики и вычислительной техниии и предназначено дланя моделирования различных логических и вычислительных устройств (автоматов). 5В известных однородных перестраиваемыхдвумерных или трехмерных сетях, такиепрелназнаненных для моделирования автоматов, имеют место: большая,сложность элементов сети; избыточность по числу элементов сети, расходуемых на реализацию автомата; избыточность по объему памяти программного блока сети.Предлагаемый одномерный каскад, с цельюсокрашения оборудования, состоит из простых элементов и поз(воляет моделироватьзаданный автомат без избыточности по числу злементов по объему памяти программно,го блошка.На фиг. 1 и 2 представлена схема предлагаемого изобретения,Поясницам работу предлагаемого ус ав статике.Одномерный модел щий касставляет собой цепоч и однотиментов 1, овязанных ду собойсвязи (см. фиг. 1). К й элеменсодержит; триггеры схемыния; схемы б сложен модулюму 7 разделенияЭлемент немеет входы 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 и выход 15. Единичный сигчал на входе 10 подключает элемент к линии 2 связи и входу 8, При этосом, в зависимости от значения сигнала на входе 9, к триггеру 3 поступает либо лизъюниция двух сигналов (входной перемен,ной, присутствующей на входе 8, и сигнала в линии 2 овязи), либо отрицание дизъюснкцни этих сигналов,Вход 11 служит для перевода, входных триггеров 3 всех элементов каскада в исходное состояние (общий сброс). При наличии единичного сигнала,на входе 12 происходит перепись содержимого триггера 3 в триггер 4, Единичный сигнал на входе 14,вызывает подключение выхода элемента к линии 2 связи; при этомв зависимости от значения сигнала на входе 13, в,канал связи выдается содержимое выходного триггера 4 с инверсией, либо без инверсии.Автомат, подлежащий моделированию на каскаде, задается в виде структурного и-вершининого графа, каждая вершина нсоторого изображает логический элемент, а ориентированные ребра - соединения между элементами; логическими элементами могут быть элементы И, И - НЕ, ИЛИ, ИЛИ - НЕ. В соответствии с эти(м каждый из и элементов каокада также может работать как схеоа И, И - НЕ, ИЛИ, ИЛ 1 Л - НЕв за3висимости от значений сигналов на входах 9 и 13 элемента.Моделирование автомата па каскаде сводится к тому, что поступающие из программного блока на определенные входы элементов коды настройки воспроизводят в соответствии с графом моделируемого автомата соединения между элементами каскада и настраива 1 от каждый элемент на реальзацио соответствующей схемы.Поясницам работу предлагаемого устройства в динамике.Моделированию на,каскаде заданного автомата предшествуют две подготовителыные операции.1, Задается исходное состояние автомата путем перевода триггеров 4 в опрсделенное положение, На этом этапе единичный сиппал, поданный на вход 1( всех элементов каскада, переводит триггеры 3 в исходное (нулевое) положение. Затем единичный сигнал поступает в линию связи и на входы 10 тех элементов,каскада, у которых в исходном состоянии триггер 4 должен находиться в единичном положении. Одновременно на вход 12 всех элементов подается единичный сигнал. В результате данные об исходном состоянии автомата из триггера 3 в каждом эле; менте переписываются в триггер 4. Последующая задача сигнала на вход 11,всех элементов возвращает триггеры 3 в нулевое положение,2, Производится настройка каждого элемента каскада 1 на,реализацию какой-либо одной схемы: И, И - НЕ, ИЛИ - НЕ. При этомна входы 9 и 13 всех элементов каскада подают соответствующие сигналы, которые остаются постоянными на протяжении,всего времени моделирования автомата.Моделирование автомата на одномерном п-элементном каскаде производится за (и+2) тактав, причем операции, выполняемые за первые и тактов, однотипны. В произвольном -ом такте (=1 п) единичный сипнал подают на вход 14 -го элемента каскада, При этом содержимое триггера 4 выдается в линию 2 связи с инверсией, если на входе 12 -го элемента присутствует единица, либо без инверсии, если на входе 13 - ноль. Одновременно единичные сигналы подают на вход 10 тех элементов каскада, входы которых, согласно структурному графу автомата, немеют соединение с выходом -го злемента. В результате сигнал, поступивший на -ом такте в линию связи с выхода 1-,по элемента, запишется в триггер 3 каждого из этих элементов с ииверсией, если на входе 9 элемента - единица; либо без инверсии, если на входе 9 - ноль.Таким образом, на вход элемента раздельно по времени поступают переменные Х Х с выходов определенных т элементов каскада, При этом, если на входе 9 элемента - единица, то триггер 3 реализует логи 5 1 О 15 го г 5 зо 35 40 45 5 О 55 6 О 65 чсское суммирование инверсных значений переменных Х 1 Х, т. е, функцию ,=Х,+ + +Х; если же на входе 9 элемента - ноль, то триггер 3 элемента реализует сум- :.ирование прямых значений перемененных Хь, Х, т. е. функцию =ХХ. Другими словами, в соответствии с задаиным, производится пересылка переменной, хранящейся в триггере 4 1 каждого элемента, ца,вход определенных элементов, и в каждом триггере 3 фиксируется результат , или .На (п+1)-м такте на вход 12 всех элементов каскада поступает единичный сивнал, По этой причине содеркимое трипера 3 в каждом элементе переписывается в триггер 4.На (п+2)-ом такте производится установка трипгеров 3 в нулевое положение путем подачи единичного сигнала на входы 11 всех элементов.На протяжении всего времени моделирования автомата последовательность рассмотренных операций 1, 2, 3 циклически повторяется. Полученный в предыдущем цикле в каждом элементе результат 1 или 7,выдается в следующем цикле в линию связи без инверсий или, же с ииверсией, в зависимости от значения сигнала на входе 13 элемента. В первом случае элемент реализует 1 либо , во втором случае элемент реализует з=1 -- =Х Хи, либо 4=Д=Х 1.Хт Таким образом, элемент каскада работает как схема И, если на входах элемента 9 и 13 присутствует единичный сипнал; элемент выполняет функции схемы ИЛИ, если на входах 9 и 13 нулевой сигнал; элемент выполняет функции схемы И - НЕ, если на входе 9 элемента единичный сигнал, а на входе 13 - нулевой; наконец, если на входе 9 элемента нулевой сипнал, а на входе 13 - единичный сигнал, то элемент работает как схема ИЛИ - НЕ. Формируемый элементом какой-либо результат из 11 - 4 является выходным сипналом, который вырабатываепся моделируемым автоматом и выдаемся на внешний выход элемента 15, а такое, в определенный момент времени, в линию 2 связи.В простейшем случае, когда ливония 2 связи,представляет собой шину, с увеличением числа элементов каскада возрастает емкостная нагрузка линии. Зто вызывает уменышение рабочей частоты каскада и, следовательно, уменышение его быстродействия.С целью повышевия быстродействия модел;рующего каскада линия 2 связи выполнена в виде замкнутой цепочки, состоящей из к последовательно соединенных усилителей 1 б (см. фиг. 2) и одной схемы 17 совпаде. ия. К выходу каждого усилителя подключеПна группа из - элементов. В 1-ом такте,Акогда выход -го элемента каскада выдаемся в линию,связи, поступает единичный сипиалИзд,810 Тираж 448 Подписное елам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 1928;8ЦНИИПИ Комитет ипография, пр. Сапунова,на,вход 18 схемы 17. В результате замыкается обратная связь, и сигнал, посту 1 пивший с выхода г-го элемента, устанавливается в линии связи и может быть подан на вход любого другого элемента каокада. В промежутке между -ьм и (г+1)-ым тактами на вход 18 схемы 17 совпадения подается нулевой сигнал, котерый разрьввает обратную овязь и 1, следователыно, очищает лицинию 2 от сигнала, установившегося в ней на г-ом такте. Предлагаемый каскад состоит из и простых элеме 1 нтов и позволяет моделировать автомат, соответствующий произволыному инвершинному структурному графу, т. е. без избыточности по числу элементов, расходуемых на моделирование. Моино показать, что объем,памяти программного блока, обеспечивающего перестройку каскада, также является неивбыточным. Одномерный моделирующий каскад, содержащий логические элементы, входы и вы ходы которых подключены к лвнии связи,состояпцей из,последовательно соедвненных усилителей, триггеры, схемы сложения по модулю два, схемы совпадения и ехемы разделения, отличающийся тем, что, с целью со крашения оборудования, первый вход аервого триггера каскада через последовательно соединенные схемы соападения и сложение по модулю два и схему разделения подключен к линии связи, а выходы перьвого тригге ра через соответствуюацие схемы совпадениясоединены со входами второго триггера, выход,которого подключен к линии связи через последовательно соединенные схему сложения по модулю два н схему совпадения, а вы ход линии связи через схему совпадения соедвнен с ее входом.