Пороговый элемент (его варианты)

АВТОРСКОМФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 В ГОСУДАРСПЗЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАЯ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 21)3000041/18-212 Ц 3233914/18-21(72) О,Н.щузыченко и В.П,Лукоянов ;(71) Ленынградский ордена Грудового .Красйого Знамени механический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 683025, л. Н 03 К 19/2317.07792 е Нагая е,е Э 39 йа 1 " вцпипайоп ФИгевпо 16 1 ое 3 с. да гав.". а пеи е 1 гсвг й еееепй. ". фРгосеейщ.воГ 3 ЕЕф, чо 1, 120, В Я., йочащЬег, 1973, р,:р. 3301-307. (прототип) . оа Ю(э А Ф(54) ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ (ЕГО ВАРИАНТЫ), (57)1. Пороговый элемент, содержащйй регистр сдвига, о т л и ч а ю щ и йс:.я тем, что, с целью поъиаения :.быстродействия и сокращения объема .:оборудования, в него введен регистр памяти, соедйненный информационными входамй с выходами регистра сдвига, ;входы которого являются входами порогового элемента, а выиоды регистра памяти - его выходами.1 ОЗ 4188 2. Пороговый элемент, содержащийрегистр сдвига, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия и сокращения; объема оборудования, в него введены регистр памяти и блок контроля обнуления, причемО первых выходов регистра сдвига, где О -порог. элемента, соединены с информационными входами регистра памяти, а остальные (И -О) выходов - с входами блока контроля обнуления, вход сброса регистра памяти соединен с входом разрешения записи регистра сдвига.3. Пороговйй элемент по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что регистр памяти содержит О последовательно соединенных блоков, причем Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для йостроения,различных устройств переработкидискретной информации.Известен мажоритарный логическийэлемент, содержащий преобразователивесов двух входов, состоящие из элементов И и ИЛИ с параллельно соединенными входами, блок Формирования порога и выходной .элемент ИЛИ.Блок формирования порога выполнендвухступенчатым, содержащим дваоднотипных каскада формирования набора весов первой ступени, взаимодополняющие весовые выходы которых 15попарно соединены с входами элементов И каскада Формирования порогавторой ступени 13Недостатком данного устройстваявляются малые Функциональные воз- Оможности,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяпороговый элемент, содержащий генератор, сканирующий мультиплексор,сос тоящий из регистра сдвига, соединенного выходами с первыми входамиэлементов И, вторые входы которыхсоединены с входами порогового элеФмента, а выходы - с входами элемента ИЛЙ, Выходы мультиплексора соединены с входами счетчика, соединенного выходами с входами детектора, вы"ход которого является выходом элемента2 ,Недостатками данного устройстваявляются сложность технической реализации и малое быстродействие,Цель изобретения - повышение быстродействия и сокращение объема обо"рудования. 4 О первый вход каждого блока соединенс входом регистра памяти, а второйс вторым выходом предыдущего блока,первый выход каждого блока соединенс выходом регистра, каждый блок состоит из установочного триггера, соединенного прямым входом с выходомпервого элемента И, первый вход ко,торого является первым входом блока,а второй соединен с первым входомвторого элемента И данного блокаи его вторым входом, второй входвторого элемента И соединен с прямымвыходом триггера, являющимся первымвыходом блока, а выход второго элемента И - вторым выходом блока, инверсные входы всех триггеров соединены с входом сброса регистра памятй,Для достижения поставленной цели в пороговый элемент, содержащий регистр сдвига, введен регистр памяти, соединенный информационными входами с выходами регистра сдвига, входы которого являются входами порогового элемента, а выходы регистра памятиего выходами.Кроме того, в пороговый элемент, содержащий регистр сдвига, введены регистр памяти и блок контроля об" нуления, причем О первых выходов регистра сдвига, где О - порог элемента, соединены с информационными входами регистра памяти, а остальные (И - О ) выходов - с входами блока контроля обнуления, вход сброса регистра памяти соединен с входом разрешения записи регистра сдвига.Регистр. памяти содержит О последовательно соединенных блоков, причем первый вход каждого блока соединен с входом регистра памяти, а второйс вторым выходом предыдущего блока, первый выход каждого блока соединен с выходом регистра, каждый блок состоит из установочного триггера, соединенного прямым входом с выходом первого элемента И, первый вход которого является первым входом блока, а второй соединен . с первым входом второго элемента И данного блока и его вторым входом, второй вход второго элемента И соединен с прямым выходом триггера, являющимся первым выходом блока, а выход второго элемента И - вторым выходом блока, инверсные входы всех триггеров соединены с входом сброса регистра памяти.На Фиг, 1 изображена структурнаясхема предлагаемого элемента перФункционирование предлагаемогоэлемента в первом варианте происходитследующим образом (фиг. 1 и 2),В исходном состоянии регистры 1и 2 сброшены, на их выходах нулевыепотенциалы, Входной код подается навходы 3 порогового элемента и записывается в регистр 1 сдвига. Далеена вход 4 подаются тактовые импульсы.При подаче каждого тактового импуль 10 са происходит сдвиг вправо на одинразряд кода, записанного в регистре 1 сдвига. При появлении единичного потенциала в первом разряде регистра 1 сдвига, являющемся крайним15.правым разрядом, он записываетсяв регистр 2 памяти и на его первомвыходе появляется единичный потенциал, разрешающий запись единичногопотенциала во второй разряд регистр) ра 2 памяти. При появлении единичного потенциала на выходе второгоразряда регистра 1 сдвига он записывается в регистр 2 памяти и на еговтором выходе появляется единичный2 потенциал, разрещающий запись единич-,ного потенциала в третий разряд регистра 2 памяти. Далее работа происходит аналогичным образом.,Единичный потенциал появляется на,-м выЗо ходе регистра 2 памяти, если на всехпредыдущих выходах имеется единичныйпотенциал и на выходе 1.-го разрядарегистра 1 сдвига также имеется едииичный потенциал, одновременно раз-,решается запись единичного потенциаЗ 5 ла в 1 +1)-й разряд регистра 2 па-;мяти. Таким образом, в процессеФункционирования сдвиг входного кодав регистре сдвига производится слева направо, а заполнение регистра 240 памяти - справа налево;Через (И -б) тактов входной сигнал, соответствующий последнему раз-фряду входного кода, появляется навыходе с номером б, регистра 1 сдви 45 га, Сигнал на выходе последнего,б-го разряда регистра 2 памяти вэтот момент и далее соответствуетразультату работй устройства, Онявляется единичным потенциалом,если число единиц во ,входном 1 кодебыло больше или равно йорогуОэлемента, и нулевым потенциалом в противном случае,55 бО 65 вый вариант ; на Фиг. 2 - схема регистра памятй, на Фиг. 3 - структурная схема предлагаемого элементавторой вариантПредлагаемый элемент (фиг. 1) состоит из регистров 1 и 2 сдвига ипамяти. Установочные входы регистра 1 сдвига соединены с инФормацион- ными входами 3 порогового элемента,а его вход сдвига - с входом 4 порогового элемента. Первые О выходоврегистра 1 сдвига ( где О - порогсоединены с входами регистра 2 памяти,выходы которого соединены с выходами 5 порогового элемента. Вход 6 .сброса регистра соединен с входомпорогового элемента.Регистр. 2 памяти (Фиг. 2) состоит изО блоков 7-1-7-Й. Первыйвход каждого блока соединен с входомрегистра,а второй - с вторым выходом предыдущего блока, первый выход каждого блока является выходомрегистра. Каждый блок 7-1-,; 7-О состоит из установочного триггера 8,соединенного прямым. входом с выходом элемента И 9, первый вход которого является первым взводом блока,а второй - соединен с.первым входомэлемента И 10. Второй вход элемента (4 10 соединен с прямым выходомтриггера 8 и первым выходом блока.Инверсные выходы всех триггеров 8соединены с входом 6 сброса регистра: памяти..Предлагаемый элемент во второмварианте (Фиг. 3) состоит из регистра 11 сдвига, регистра 12 памятии блока 13 контроля обнуления. Установочные входы регистра 11 сдвигасоединены с инФормационными входами 14 порогового элемента, имеющеговход 15. Вход сброса регистра 12памяти соединен с входом разрешениязаписи регистра 11 сдвига и входом 16 регистра 11. Вход сдвига регистра 11 соединен с входом 15 порогового элемента, выходами которого являются выход 17 блока 13 контроля обнуления и выход 18 последнегоразряда регистра 12 памяти. Первые, выходов регистра 11 сдвига (первым выходом, является выход крайнегоправого разряда регистра сдвига)соединены с входами регистра 12 памяти, а остальные (М.- 60 выходовс входами блока 13 контроля обнуления. Первым разрядом регистра 12 памяти является крайний правый разряд.Блок 13 контроля обнуления можетбыть выполнен в виде элемента И спрямыми входами, если он соединенс инверсными выходами регистра 11сдвига,.и в виде элемента И с инверсными входами, если он соединенс прямыми выходами регистра 11 сдвига,Таким образом, для Формирования выходного сигнала требуется (И -О) тактов работы устройства.Функционирование предлагаемого элемента во втором варианте (фиг.3 ) происходит следующим образом.На вход 16 регистра 11 подается импульс запуска, при поступлении которого происходит сброс регистра 12 памяти и запись в регистр 11 сдвига входного кода, поступающего на входы 14 порогового элемента. Далее,1034188 на его вход 15 подаются тактовыеимпульсы. При подаче каждого тактового импульса происходит сдвигвправо на один разряд кода, записанного в регистр 11 сдвига. Первым разрядом регистра 11 сдвига являетсякрайний правый разряд. По мере сдви,га кода в регистре 11 сдвига слеванаправо происходит заполнение разрядов, регистра 12 памяти единичнымипотенциалами в обратном направлениисправа налево. Работа происходит таким образом до появления единичного потенциала на выходе последнего,б-го разряда регистра 12 памятиили нулевых потенциалов на всехвходах блока 13 контроля обнуления(при соединении его с прямыми выхоВНИИПИ Заказ 5643/59 Тираж 936 Подписное Филиал ППП "Патентф,г.Ужгород,ул.Проектная дами регистра 11 сдвига), при этомна его выходе 17 появляется единичный потенциал. Выходной сигнал снимается с выхода последнего 6.-го разряда регистра 12 памяти.Для формирования выходного сигнала требуется:от 0 до (М -б) тактов.Таким образом, предлагаемый элемент обеспечивает повышение быстродействия, так как для получения результата требуется от О до (Й - О )тактов работы в зависимости от входного кода, в то время как в устройстве-прототипе цикл работы состав ляет (И - 2 ) тактов. Кроме того,предлагаемый элемент имеет меньшийобъем оборудования.