Многопороговый логический элемент четности

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву У 538490 Союз Советскнк Соцнапнстнческнк Респубпнк(23) Приоритет Н 03 К 19/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 3004,79(71) ЗаяВИтЕЛЬ Омский политехнический институт(54) МНОГОПОРОГОВЫИ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ЧЕТНОСТИ Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники.Известен многопороговый логичес- .кии элемент четности, содержащийлинеиный сумматор из входных диодови резисторнои матрицы, подключенный через разделительные диоды крезисторному делителю и многопороговому дискриминатору, выполненному в виде нескольких взаимосвязанных однопороговых дискриминаторовна двухвходовых элементах И-НЕ. Вцепь обратной связи многопорогового элемента включен В-Б-триггери диодный токовый переключатель издвух последовательно включенных полупроводниковых диодов 1,Недостатком известного многопорогового логического элемента является невысокая надежность.Целью изобретения является повышение надежности.Поставленная цель достигаетсятем, что в многопороговый логический элемент четности, содержащийлинейный сумматор, состоящий извходных диодов и резисторной матрицы,подключенныи через разделительныедиоды к резисторному делителю, сое- ЗО диненному с одними входами логических элементов И-НЕ, образующих многопороговый дискриминатор, второй входкаждого из которых соединен с выходомпоследующего логического элементаИ-НЕ, один вход Н-Я-триггера соединен с выходом последнего логического элемента И-НЕ, а второй входс источником стробирующего сигнала,а выход триггера подключен к одномуиз входов линейного сумматора, внего введен логический элемент И-НЕ,входы которого подключены к выходамоднопороговых дискриминаторов, авыход через резистор соединен с катодами разделительных диодов.На чертеже приведена принципиальная схема многопорогового логического элемента четности,Многопороговый логический элементчетности состоит из линейного сумматора, имеющего п основных и один,дополнительный вход, многопороговогодискриминатора, Н-Б-триггера и логического элемента И-НЕ. Линейныйсумматор для каждого входа содержитпопарно соединенные кремневые диоды1 и 2. Каждая пара диодов в точках,объединяющих их аноды, через резисторы 3, управляющие весовыми коэ 4 Фнциентами по соответствующему входу,подключена к положительному полюсуисточника питания 4.Катоды диодов 2объединены и подсоединены через цепьпоследовательно соединенных суммирующих резисторов 5 к отрицательному полюсу источника питания б. Иноголороговый дискриминатор представляет собой несколько соединенных однопороговых дискриминаторов, выполненныхна двухвходовых логических элементах И-НЕ 7. Вход 8 каждого однопорогового дискриминатора соединен ссоответствующим суммирующим резистором 5, развязывая тем самым каждыи последующий однопороговый дискриминатор с большим значением порога )5от предыдущего, а другой вход 9 элемента И-НЕ 7 подключен к выходу 10элемента И-НЕ 7 последующего однопорогового дискриминатора.Многопороговая логическая Функ- дция четности реализуется на выходе11 элемента И-НЕ 7 однопороговогодискриминатора с минимальным порогомсрабатывания. Вход 9 элемента И-НЕ 7с максимальным порогом срабатываниясоединен с положительным полюсомисточника питания 12, а выход 10 подключен к единичному входу В-Я-триггера, выполненного на логическихэлементах И-НЕ 13. Нулевой вход В-Б 80триггера соединен с клеммой 14 стробирующих импульсов, а нулевой выходтриггера подключен к катоду диода1 дополнительного входа линейногосумматора. Выходы 10 и 11 однопороговых дискриминаторов соединены совходами 15 логического элемента 16,реализующего функцию И-НЕ. Выход 17логического элемента 16 через резистор 18 подсоединен к отрицательномуполюсу источника питания б через 40цепь последовательно соединенных суммирующих резисторов 5, Клеммы 19 являются входами, а клемма - 20 выходом многопорогового логического элемента. 45Рассмотрим работу, например, восьмивходового многопорогового логического элемента четности.Значения весовых коэффициентовосновных диодов линейного сумматора 50равны единице, весовой коэффициентдополнительного входа равен 4, азначения порогов - 5, б, 7 и 8, Значение сопротивления резистора 18выбрано таким образом, что при появлении на выходе логического элемента 16 высокого потенциала в цепипоследовательно включенных суммирующих резисторов 5 составляет (0,250,3) 1 , где 1 - ток, протекающийчерез весовой резистор 3, соответствующей весовому коэффициенту 1.В исходном состоянии диоды 1,связанные с входными клеммами 19,проводят ток от источника питания 4через соответствующие резисторы 3. Ток через резистор 3 от положительного полюса источника питания 4 идиод 2 дополнительного входа линейного сумматора поступает в цепь последовательно соединенных суммирующих резисторов 5 и далее к отрицательному полюсу источника питанияб. На выходе 20 многопорогового логического элемента и выходах 10 элементов И-НЕ 7 в этом случае присутствует уровень логической единицы. Входные сигналы в форме положительных потенциалов напряжения запирают в любых комбинациях диодыОдновременно с поступлением входныхсигналов в клемму 14 поступает стробирующий импульс напряжения с амплитудои, эквивалентной логическойединице, и длительностью, равнойдлительности входных сигналов. Еслиположительный сигнал присутствуеттолько на одном из входов 19 линейного сумматора, то соответствующий диод 4 запирается, а ток от источника питания 4 через резистор 3 идиод 2 переключается в цепь суммирующих резисторов 5, при этом потенциал точки 21 становится достаточным для появления на выходе 20низкого уровня напряжения, соответствующего логическому нулю,При наличии положительных потенциалов на двух входах 15 линейногосумматора соответствующие диоды 4запираются, и ток через резистор3 и диод 2 от источника питания 4переключается в цепь суммирующихрезисторов 5, при этом потенциалточки 22 становится достаточным дляпоявления на выходе 10 элемента 7,связанного с точкой 22 соединениярезисторов 5, низкого уровня напряжения, На выходе 20 многопороговогологического элемента в этом случае появляется высокий уровень напряжения.При наличии положительных потенциалов на трех входах 19 линейногосумматора срабатывает однопороговыйдискриминатор, имеющии значение порога Т : 7, вход которого связанс точкой 23 соединения суммирующихрезисторов 5, при этом на выходе20 многопорогового логического элемента устанавливается низкий уровеньнапряжения.Из принципиальной схемы многопорогового логического элемента дляреализации функции четности следует,что ток от источника питания 4 черезрезистор 3 и диод 2 дополнительноговхода линеиного сумматора, в логическом отношении эквивалентный прибавлению к входному воздействиювХ: х,ы; величины 4, протекает черезсуммирующие резисторы 5 до тех пор,пока Н-Б-триггер на элементах .13 не изменит своего состояния напротивоположное, т. е. когда на вхо660261 ды 19 линейного сумматора поступитчетыре или более положительных сигналов (когда сработает однопороговыйдискриминатор, имеющий значение порога Т - 8, вход 8 которого связан с точкой 24 соединения суммирующих резисторов 5).При этом на выходе однопорогового дискриминатора, имеющего значенке порога Т - 8, устанавливается низкий потенциал, В-Б-триггер изменяет свое состоянке на противоположное, После этого ток через резистор 3 от источника питания 4 переключается в цепь диода 1 дополнительного входа линейного сумматора,на е сигналы логи- элементов после ния переходных роцессовЭб ЭЗ 34 Э 5 4 5 0 0 мирующкх р нейного су ток логиче дящий к во обратнои с щкк Област ного элеме езистомматорскогонккно ОГО КЗ ОДНО- ов потенциал 15 логическопонижаться, ю потенциала о элемента 16 го чт на зкНЕО бретени ормул Иногопорогпо авт. св. Р щи й с я, тешения.надежно гический элем ый процесс лавинообразно ся до тех пор, пока на вытавшего однопорогового тора не установктся погического нуля, а на выеского элемента 16 - потек еской единицы.разом, при срабатывании лю рогового дискриминатора в овательно соединенных сумисанн лжает срабоимина родоодеискренциодеиал ал ло логич кн ять 1 ч Таким обого однопцепь послед ельство ССС9/12, 24.11 При срабатывании люб пороговых дискриминатор соответствующего входа элемента 16 начинает о приводкт к повышен выходе 17 логическог а следовательно, к увел в цепи последовательно суммирующих резисторов,очередь, вызывает далы ние потенциала на выход щего однопорогового дис 7 и повышение потенциал 17 логического элементаичению тока Соединенныхчто, в свою ейшее понижее срабатываюкриминатора а на выходе16. а на выходе 20 многопорогового логического элемента для реализацииФункции четности устанавливаетсязначение сигнала, опре еляемоевходным воздействием Й Х; Сд, .В целом функционирование предлагаемого многопорогового логкческогоэлемента описывается следующей таблицеи. Через 31, Э 2, 33, Э 4 в таблице обозначены выходы однопороговых дискркминаторов, имеющих значение Т : 5, Т : б, Т : 7, Т : 8 соответственно, а через Э 5, Эб - единичный и нулевой выходы В-Я-триггера. ров помкмо тока из ли а поступает выходной элемента И-НЕ, прквовению положительной тем самм сужаюределенности релейый логический элемент 38490, о т л и ч а ючто, с целью повыи, в него введен ло т И-НЕвходы которогпороговых через реи раздели-. подключены к выходам однодискриминаторов, а выходзистор соединен с катодамтельньв; диодов.Источники информации,внимание при экспертизе1, Авторское свидетР 538490, кл. Н 03 К 1