Многозначный логический элементt:

Союз СоеетснихСоциалистическихРеспубпин Зависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 17,Ч 1.1971 ( 1672052/18-24), Кл, С 06 7/00 явкис присоединени асударственныи камитеСавета 1 йинистрав ",ССРпа делам изабретенийи аткрытий Приоритет ДК 621.374.33(088.8 ликовано 11.Ч 11,1973, Бюллстень ЛЪ Дата опубликования описания 18.1,9 вторызобретени, Иваськов и В,щенко на Ленина Институт кибернетики АН Украинской С аявител 3ОГОЗНАЧНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техниюи и может, быть использовано в цифровых устройствах, оперируюших с /с-значными числами.Известны многозначные лопические элемен ты на основе многозначных физических схем, напримерна основе частотно-гармонических схем с внутренней облатной связью - опектротронов.Известные многозначные логические эле менты содержат преобразователь частотнокодированных Й-значных сигналов в потенциально-пространственные /счзначные сигналы и многоустойчивый спектротрон.Предложенный многозначный логический 15 элемент отличается тем, что он содержит фунпациональный преобразователь, вход, которого подключен к выходу,преобразователя частотно;кодированных сигналов в потенциальночпространственные /с-значные сиги а лы, а выход - к управляющему входу многоустойчивото опектротрона.Это позволяет увеличить быстродействие и расширить,фунюциональные,возможности логического элемента. 25На фиг. 1 представлена блок-схема многозначного лопичеокого элемента; на фиг. 2 - схема одного из узлов преобразователя вход,ных сигналов; на фиг. 3 - схема функционального, преобразования;,на фланг. 4 - схе ма одного из варнаигов технической реализации схемы функционального преобразования;на фиг. 5 - схема одного из вариантов технечеокой,реализации преобразователя формы представления сигналов; на фиг. б - схема варианта реализации узла преобразования формы предоставления сигналов.Многозначный логичеокий элемент содержит преобразователь 1 входных частотно-кодированных сигналов в потенциально-пространственные, выходы которого связаны совходами фунюционального преобразователя 2.Выходы фунюционального преобразователя 2соединены со входом многоустойчивого спектротрона 3.Входные щивы 4, 5, б многозначного логического элемента связанны со входами преобразователя 1, а выходная шина 7 многозначного логического элемента связанна с выходом многоусгойчивого спектротрона 3.Каждый из узлов преобразователя 1(фиг. 2) содержит частотные фильтры 8, 9,10 настроенные на одну из частот основногоспектра, выходы которых связаны со,входами11, 12, И, соответственно.Фунициональный преобразователь 2(фиг, 3) содержит схему функциональногопреобразователя 14, выход;которой связан совходом схемы преобразования формы представления сгсгнала 15, 390523Схема варианта, реализации узла преобразователя формы представления сигналов (фиг. 6) содержит корректирующую емкость 16 на питающем входе спектротрона, одна из обкладок которого связана с индуктивностью 17 и аиодом варикапа 18, катод которого соединен с обкладкой конденсатора 19 фильтра низких частот и шиной статического входа спектротрона 20, на который подаются амплитудно-кодированные потенциальные сигналы, представляющие значения функции.Описанне работы логического элемента проводится для случая трехвходового (в общем случае п-входового),многозначного логического элемента.Преобразователь 1 частотно-кодированных А-значных сигналов в потенциально пространственные Й-,значные сигналы содержит однотипные схемы преобразования формы представления входных сигналов. Любая из схем предназначена для преобразования входного Йзнатного частотного сигнала, представляющего значение поступающей на вход элемента логической переменной, в Й-значный пространспвенно-,потенциальный, Под Уг-значным пространственно-потенциальным сигналом подразумевается сигнал, появляющийся в канале, состоящем из А шин при условии, что некоторое фиксированное значение потенциала, отличное от нулевого, присутствует всегда только на какой-то одной, шине, На всех остальных шинах канала при этом потенциал равен нулю. Если все шины канала перенумерованы, то при таком представлении А-значной переменной значению О соответствует нулевое значение потенциала только на шине с номером О, значению 1 - наличие,ненулевого потенциала на,шине с номером 1 и т. д.В соответствии с таким представлением входного и выходного сигнала схемы содержат один входной канал и один выходной. Каждый входной канал состоит из одной шины, каждый выходной - из 7 г шин.Техническая реализация схем преобразования может быть выполнена, например, на основе фильтров и выпрямителей.Схема преобразования 7 г-зиачаого частотного сигнала в 7 г-значный пространственно- потенциальный (фиг. 2), содсржасцая Й частотных фильтров. В рассматриваемом случае А=З. Каждый из этих фильтров настроен на одну определенную частоту в; из Й-значений частот основного спектра в, ы , ы;, , ыд ь Последовательно с каждым из них включен выпрямительнастроенный так, что независимо от значения частоты на входе сигнал на,выходе характеризуется фиксированным з,научением потенциала.Схема функционального преобразователя 2 предназначена для реализацни иекоторой заранее задаваемой функциональной зависимости значения выходного сигнала от значений входных сигналов. Именно этой схемой реализуется та функция многозначной логики,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 для реализации которой предназначен ловический элемент в целом, оиа имеет стольковходных каналов, сколыко входов у элемента, число которых в свою очередь определяется числом переменных фуницийреализуемыхна основе элемента. Например, если,на ос.нове элемента реализуется функция 1(ххг)то схема имеет два входных канала,Структурно схема может состоять, например, из дешифратора некоторого специального вида, обусловленного пространственно-потенциальным представлением входных и выходного сигнала, и может быть выполнена,наоснове любых двоичных схем, допускающихпотенциальное представление входных и выходных сигналов (например, диодно-резистивных, транзисторных и . д,).Принцип построения схемы,функционального преобразователя 2 рассматривается иапримере одного из возможных вариантов еереализации для некоторого частного случая,а именинно:,когда элемент реализует функциютрехзначной логики (юг = 3) 1(х, х) ==макс(х х), т. е, когда функция (х х,) иее перемененные хы х принимают значенияО, 1, 2. В этом случае входные каналы и выходной содержат по три шины. Схема функционального преобразования для этого случая приведена на фиг. 4.Схема преобразования формы ,представления сигналов 15 предназначена для преобразования пространственно-потенциальной формы предоставления Й-значного входного оигнала в Й-значный амплитудно-кодированный.Смысл преобразования, выполняемого схемой15, состоит в следующем.Потенциальному сигналу некоторой фиксированной амплитуды на одной из шин входного канала схемы (на всех остальных шинахвходного канала в соответствии с пространственно-потенциальным представлением в каждом такте работы схемы потенциал равен нулю) соответствует сигнал переменной амплитуды на выходе этой схемы. Величина амплитуды определяется номером шины входногоканала, потенциал,на,котором в данном такте работы схемы отличен от нуля, т. е. значением поступающего на вход Й-значного сигнала, напримересли значение сигнала О,амплитуда имеет некоторое,нулевое (начальное) значение (здесь потенциал не обязательно равен нулю, он просто,принимает фиксированное начальное значение). Если значениесигнала 1, амплитуда Оказывается на элементарную ступеньку больше и имеет единичное значение, и т. д.В соответствии с видом выполняемого преобразования схема 15 имеет один входной иодин выходной каналы. В отличие от входного, состоящего из А шин, выходной каналсостоит всего из одной шины. Потенциал наэтой шинс прииимает Й (различающихся поамллитуде) значений.Технически схема 15 может быть реализована на основе резистивных делителей илисхем совпадения. В казачестве примера, ллюстрирующего возможности технической реализации этой схемы, на фиг, о приведена схема на основе элементов совпадения. Схема приведена для преобразования трехзначных сигналов. Она содержит два входных, канала: оинформационный, на который подастся п"- бразовываемый оигнал, поступающий с выхода схемы функционального преобразователя,14, и канал опорных сигналов 5, Амплитуды опорных сигналов определяют значения амплитуд амплитудно;кодированного информационного сигнала, соответствующие,значениям О, 12 переменных и функций. Информационный канал,в этом случае состоит из врех шин. Канал опорных сигналов 5, также состоит из трех шин.Предложенный многозначный логический элемент работает следующим образом: Й-значные частотные сигналы, представляющие входные переменные х, х., хэлем нта, по шинам 4, б, б подаются на преобразо,ватель 1 Й-значных частотных сигналов в Й-значные пространственно-потенциальные.ространственно-потенциальные сигналы, представляющие Й-значные,переменные, с выходов преобразователя 1 подаются на входы фуниционального преобразователя. На этом узле реализуется заданная функция Й-,значной логики. С выхода преобразователя 2 амплитудночкодированный сигналпредставляющий значение реализуемой фунщии, подается на управляющий, вход спектротрона. Спектротрон устанавливается в состояние, номер которого соответствует зачению реализуемой функции для фиксированного набора,значеонии входных перемененных. Частотный сигнална выходе спектротрона принимает значение,отвечающее этому значению функции.Быстродействие многозначного логическо 5 .го элемента практичеаки не зависит от набора значений входных переменных и значенияреализуемой элементом функции в этом наборе. Это позволяет обеспечить быстродействие, превышающее быстродействие извест 10 ных многозначных логических элеметов наоснове схемы спектротрона,Вид логической функции, реализуемойпредлагаемым многозначным логическим элементомне зависит от процессов, протекаю 15 щих в схеме спектротрона и определяетсяисключительно выбором схемы функционального преобразования, Возможность ее построения на двоичных элементах обеспечивает возможность реализации на основе пред 20 лагаемого элемента произвольной функцииЙ-,значной логики. Предмет изобретения25 Многозначный логический элемент, содержащий преобразователь частотно-кодированных сигналов в потециально-пространственные сигналы и многоустойчивый спектротрон, отличающийся тем, что, с целью увеличения 30 быстродействиярасширения функциональных возможнест" й, о содержит функцопальный преобразователь, вход, которого подключен к выходу преобразователя частотно-,кодированных сигналов в потенциально-простран ственные сигналы, а выход к управляющему входу многоустойчивого спектротрона,390523 2 О актор Л, Перышкин аказ 369 Изд.1913 Тираж 647сударственного комитета Совета Минис по делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раущская наб., д. 4,5 Подписнов СССР НИИПИ Составитель В. Белкин Техред А. Камышников пография, пр. Сапунова,Корректор Т. Гревцова