Асинхронный распределитель

(лЭ СЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский электротехнический институт им, В.И.Ульянова (Ленина)(56) Авторское свидетельство СССРФ 1026304, кл. Н 03 К 17/00, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1064461, кл. Н 03 К 17/00, 1983.(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть ис" пользовано в асинхронных устройствах управления. Распределитель содержит ячейки 1, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ 2-4. Выходы элементов 2 - 4 соединены соответственно с выходными шинами 5 - 7 ячейки, а входы во всех ячейках, кроме первой и последней, - с соответствующими входными шинами 8 - 14. Входы 15 и 16 являются соответственно входом установки и управляющим входом распределителя, выходы 17, 18 - управляющими выходами распределителя, а вход 19 - входом начальной установки. В результате введения новых связей между ячейками обеспечивается повышение быстродействия асинхронного распределителя, 3 ил,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в асинхронных устройствах управления,Цель изобретения - повышение быстродействия асинхронного распределителя.На фиг, 1 приведена структурная схема распределителя, ь также схема его первой и последней ячеек, на фиг, 2 - схема М-й ячейки распределителя (1 ки, где п - число ячеек распределителя); на фиг, 3 - временная диаграмма его функционирования.Распределитель содержит ячейки 1, кацая из которых состоит из элементов И-НЕ 2 - 4. Выходы элементов И - НЕ 2 - 4 соединены соответственно с выходными шинами 5 - 7 ячейки, а входы во всех ячейках, кроме перво. и последней, - с соответствующими входными шинами 8 - 14, Входы 15 и 16 являются соответственно входом установки и упрагяющим входом распределителя, выходы 17, 18 - управляющими выходами распределителя, а вход 19 - входом начальной установки,Асинхронный распределитель работаег следующим образом.Состояние ячейки 1 - значение на информационном выходе (шине б) соответствует; "1" - в ячейе записана единица, "0 - в ячейке записан нуль. Наборы значений на входе 15 установки и управляющем выходе 18 соответствуют: "11" ("00") - получено подтверждение о записи в первую ячейку значения единицы (нуля), "1 О" ("01") - значение единицы (нуля установленное на шине установки распределителя, еще не записано в первую ячейку,Наборы значений на управляющем входе 16 и управляющем выходе 17 соответствуют: "11" ("ОО") - получено подтверждение о записи в последнюю ячейку значения единицы (нуля), "10" ("01") - нет подтверждения о записи значения единицы (нуля) в последнюю ячейку. Пусть в начальном состоянии на входе15 установки и управляющем входе 16 уста.новлен набор "01", а на выходных шинах 5 - 7 всех ячеек распределителя зафиксировано значен.е 101. (Для приведения распределителя в указанное начальное состояние необходимо подать нулевой логический уровень на вход 19 начальн й установки, в результате чего на выходах элементов И-НЕ 2 каждой ячейки появятся значения логической единицы, которые приведут к появлению нуля на ьыходах элементов И-НЕ 3 и единицы на выходах элементов И - НЕ 4 каждой ячейки. После начальной установки в процессе функционирования распредели 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 теля на входе 19 начальной установки фиксируется единичный логический уровень),В асинхронном распределителе установка -й ячейки производится подачей единичного логического уровня на ее шину 8 установки. При этом на выходе элемента И-НЕ 2 появится нулевое значение только в том случае, если на выходной шине 7 ячейки 1,1+ и информационной выходной шине 6 ячейки 1,к- - единичный логический уровень. Появление нуля на выходе элемента И - НЕ 2 приводит к появлению единицы на выходе элемента И - НЕ 3 (информационной шине 6 ячейки 1,Л и шине 8 установки ячейки 1,1+1), При эом, как только в ячейку 1,К+ будет записано единичное значение (на выходной шине б - единичный логический уровень) и на выходной шине 5 ячейки 1.кустановится единичное значение, выход элемента И-НЕ 4 изменится с "1" на "О", что свидетельствует о начале фазы сброса ячейки 1,К, Нулевое значение на выходе элемента И- НЕ 4 является причиной переключения выхода элем нтл И-НЕ 2 в единицу и в том случае, если на выходной шине 7 ячейки 1,1 - 1 и выходной шине 5 ячейки 1 к+ единичные значения, свидетельствующие о том, что в ячейке 1,К прошла фаза сброса(на ее информационной шине б установлен "0"), а в ячейке 1.к+ фаза записи закончена (на ее шине 7 установлено значение "О"), на выходе элемента И-НЕ 3 (информационной шине б ячейки .М) появится нулевое значение. Последнее приводит к изменению выхода элемента И-НЕ 4 с 0" на "1", что свидетельс 1 вует об окончании фазы сброса,До тех пор, пока в ячейку 1,К записан "О" ("1") в ячейку 1.Ене может быть записан "0" ("1"), так как нулевое (единичное) зна;ение на шине 6 ячейки 1.К удерживает выход элемента И-НЕ 4 ячейки 1,(-1 в единичном (нулевом) состоянии, что препятствует появлению единицы (нуля) на выходах элеменга ИНЕ 2 ячейки 1.1-1 и, в свою очередь, не дает установиться нулевому (единичному) значению на шине б ячейки 1.1-1. Следовательно, при повторной инициации ооботы асинхронного распредгпителл до того, как завершится предыдущий цикл его рабогы, последующая волна установок ячеек не достигнет предыдущей, так как между ними всегда будет находиться, по крайней мере, одна ячейка о исходном состоянии, что обеспечивает правильное функционирование распределителя в мультипрограммном режиме.Взаимодействие распределителя с входным и выходным оремяэадающнми у"тройствами управления осуществляется по принципу запрос - ответ, 1 б 22935Для инициации фазы записи сброса)первой ячейки распределителя входное устройство управления устанавливает на входе 15 установки значение "1" ("0"), Сигналомокончания фазы записи (сброса) в первой 5ячейке является появление единичного (нулевого) значения на управляющем выходе18. Аналогично появление нулевого(единичного) значения на выходе 17 распределителя свидетельствует о завершении фазы 10записи (сброса) в его последней ячейке, всоответствии с чем выходное устройство управления распределителя устанавливает науправляющем входе 16 нулевое (единичное)значение для подгоговки последней ячейки 15к новой фазе функционирования,аким образом, входное и выходное устройства управления распределителя могутбыть промоделированы элементами 20 и 21задержки (фиг, 1),Функционирование распределителя из четырех ячеек иллюстрируется временной диаграммой (фиг, 3) припостроении диаграммы воемя реакции управляющих устройств принчто равным нулю). 25В предлагаемом асинхронном распределителе время прохождения одной микропрограммы составляет 121, где 1 - задержкаэлемента И - НЕ, против 14 с - в прототипе,т.е, достигнуто повышение быстродействия 30на 14 .Формула изобретенияАсинхронный распределитель, содержащий ячейки, каждая из которых состоитиз трех элементов И - НЕ, причем выходы 35первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входамивторого и третьего элементов И-НЕ той жеячейки, а выход третьего элемента И-НЕ в40 каждой ячейке, кроме последнй, соединен с вторым входом второго элемента И - НЕ последующей ячейки, о т л и ч а ю щ и й с я гем, что, с целью повышения быстродействия, выходы печвых элементов И-НЕ во всех ячейках, кроме первой и второй, соединены с третьим входом второго элемента И-НЕ предыдущей ячейки и во всех ячейках, кроме последней, с вторым входом третьего элемента И-НЕ последующей ячейки, а во второй ячейке - с вторым входом второго элемента И - НЕ первой ячейки, выход второго элемента И - НЕ во всех ячейках. кроме первой и второй, соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ предыдущей ячейки и во всех ячейках, кроме последней, - с вторым входом первого элемента И-НЕ по. следующей ячейки, а ео второй ячейке - с вторым входом третьего элемента И - НЕ первой ячейки, выход третьего элемента И - НЕ во всех ячейках, кооме первой и последней, соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ и во всех ячейках, кроме первой, с первым входом первого элеменга И-НЕ предыдущей ячейки, четвертые входы первых элементов И-НЕ во всех ячейках, кроме первой и последней, соединены с шиной начальной установки, с которой также соединен третий вход первого элемента И - НЕ последней ячейки, второй вход первого элемента И-НЕ первой ячейки соединен с входом установки распределителя, а первый вход первого элемента последней ячейки - с управляющим входом распределителя, выходы третьих элементов И-НЕ первой и последней ячейки распределителя соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами распределителя.1622935 13 1 Д 70 77 Фиг. ЯФиг,Составитель Л, СкобелеваРедактор А. Шандор Техред М. Моргентал рректор С. Шекмар аказ 114 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гаг арина, 1