Ячейка однородной структуры

6 06 Г 7/00 ИО АНИЕ ИЗОБРЕТЕНКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР У 19 А,Н.И дена Летут им а по И Ле 3 еай ьд ЯВСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ООСР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ФГНРЫТ(71) Харьковский орлитехнический инстнина(56) 1. Хуан К Иибелли Дж, Программируемая логическая матрицаиа элементах ТТЛ и ее применения,ТИИЭР. Т, 6 Ь, 1976, Ве 3, с, 77-79,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3213055/18-2 М,кл. 6 06 Г 7/00., 1980 (прототип),(Ьф)(Ю ЯЧЕЙКА ОДНОРОДНОЙ СТРжтУРЫ, содержащая триггеры,. элементыИ, ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причемпервый и второй входы настройкиячейки подключены к информационнымвходам первого и второго триггеровсоответственно, входы установкив ноль которых подключены к входуустановки в ноль третьего триггераи к входу установки в ноль ячейки,вход управления которой подключенк входам управления записи информации .первого, второго и третьеготриггеров, первый информационныйвход ячейки подключен к первомувходу .первого элемента И, выход вто-.рого триггера подключен к первому. входу второго элемента И, второйвход которого подключен к выходу первого элемента И, вход переменнойинФормации ячейки подключен к информационному входу третьего триггера,выходы первого и третьего триггеровподключены к первому и второму входам элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соответственно, выход которого подклю"чен к второму входу первого элемен-,та И, выход которого подключен кпервому входу первого элемента ИДИ,второй вход которого подключен квторому информационному входу ячей"ки, первый. выход которой подключенк выходу второго элемента И, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью расширения области примененияза. счет возмощности реализации булевых функций, заданных в виде редей"но".контактных, схем более разветвлеи"ной структуры, в нее введены четвертый триггер и второй элемент ИЛИ,информационный вход четвертого триг"гера подключен к дополнительномувходу настройки ячейки., вход установки в ноль четвертого триггераподключен к входу установки в нолячейки, вход управления ячейки поключен к входу управления записи информации четвертого триггера, выход которого подключен к первомувходу второго элемента ИЛИ, второй; вход которого подключен к выходупервого элемента ИЛИ, выход второгоэлемента ИЛИ подключен к второмувыходу ячейки,5ы101520 30 40 45 50 55 110Изобретение относится к автомати"ке и вычислительной технике и пред"назначено для вычисления булевыхФункций,Известна ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций,содержащая четыре элемента памяти,первые входы которых подключены квходам настройки ячейки, вторые входсоединены с входом сброса а третьйвходы - с входом управления ячейки,причем прямой выход первого элемен"та памяти соединен с первыми входами первого и второго элементовИ-НЕ, выходы которых соединены спервыми входами соответсТвенно первого и второго элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы которых соединенысоответственно с первым и вторым входами третьего элемента И-НЕ, третийвход которого соединен с инверснымвыходом третьего элемента памяти, авыход - с первым входом третьегоэлемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ второйвход которого соединен с прямым выходом третьего элемента памяти, а вы"ход - с первым инвертирующим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным выходом устройства, а второй инвертирующийвход - с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом четвертого элемента памяти, а второй вход - с выходом четвертого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый вход которого подклю"чен к выходу второго элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а второй вход " к второму входу первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и к первому информационному входу ячейки, причем второйвход второго элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ подключен к прямому выходувторого элемента памяти, а второйвход второго элемента И-НЕ соединен с вторым информационным входом ячейки 1Недостатком данной ячейки является то, что она имеет сложную конструкцию и не позволяет вычислятьбулевые функции, заданные в видерелейно"контактных схем, без предварительного их преобразования кформе булевых выражений, причем размеры программируемой логической мат"рицы, построенной на данных однородных ячейках, значительно возрастают с увеличением числа логическихпеременных. 6 2Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций, содержащая триггеры, элементы И, ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем первый и второй входы настройки ячейки под"ключены к информационным входам первого и второго триггеров соответ" ственно, входы установки в ноль которых " к входу установки в ноль третьего триггера и к входу установки в ноль ячейки, вход управления которой подключен, к входам управления записи информации первого, второго и третьего триггеров, первый информационный вход ячейки - к первому входу первого элемента И, выход второго триггера - к первому входу второго элемента И, вход переменной информации ячейки - к информационному входу третьего триггера, выходы первого и третьеготриггеров - к первому и второму входам элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соответственно, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму информационному входу второго элемента. И, выход которого подключен к второму выходу ячейки 2 ,Недостатком известной ячейки является ее функциональная ограниченность, заключающаяся в том, что прирешении булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем, невозможно в структуру, построеннуюна ее основе вложить схемы с размерностью, выходящей за размеры структуры, в результате чего снижается коэффициент использования оборудования.Целью изобретения является расширение области применения ячейкиза счет возможности реализации булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем более разветвленной структуры,Поставленная цель достигается тем, цто в ячейку однородной струк туры, содержащую триггеры, элементы И, ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем первый и второй входы настройки ячейки подключены к информационным входам первого и второго триггеров соответственно, входы установки в ноль которых подключены к входу установки в ноль третрего триггера и к входу установки в ноль ячейки, вход уп"равления которой подключен к входам,управления записи информации первого, второго и третьего триггеров,первый информационный вход ячейкиподключен к первому входу первогоэлемента И, выход второго триггераподключен к первому входу, второгоэлемента И, второй вход которого 1 Оподклюцен к выходу первого элемента И, вход переменной информацииячейки подключен к информационномувходу третьего триггера, выходы первого и третьего триггеров подключены к первому и второму входам эле- .мента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соответственно, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходкоторого подключен к первому входу 2 Опервого элемента ИЛИ, второй входкоторого подключен к второму информационному входу ячейки, первый выходкоторой подключен к выходу второгоэлемента И, введены четвертый триггер и второй элемент ИЛИ, информационный вход четвертого триггера подключен к дополнительюму входу настройки ячейки, вход установки в нольчетвертого триггера подключен к вхо- ЗОду установки в ноль ячейки, вход управления ячейки подключен к входууправления записи мнформации четвер-,того триггера, выход которого подключен к первому входу второго элементаИЛИ, второй вход которого подключенк выходу первого элемента ИЛИ, выходвторого элемента ИЛИ подключен к вторОму выхОду ячейкиНа чертеже изображена ячейка однородной структуры,Ячейка содержит триггеры 1-4элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, элементыИ 6 и 7, элемент. ИЛИ 8. входы 9- 11настройки, вход 12 перемени й вход13 сброса, вход 14 управления, ин 45формационные входы 15 и 16 выходы17 и 18 и элемент ИЛИ 19,Информационные входы триггеоов1, 2 и 4 подключены соответственнок входам 9-11 настройки ячейки информационный вход триггера 3 подклюцен к входу 12 переменной ячейки,входы установки в ноль триггеров1-4 подклюцены к входу 13 сброса,а входы записи информации соединеныс входом 14 управления ячейки, причем выход триггера 1 соединен с од"ним из входов элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, другой вход которого подключен к выходу триггера 3, а выходсоединен с входом элемента И 6,другой вход которого подключен к информационному входу 15 ячейки, а выход подключен к входу элемента ИЛИ 8,другой вход которого подключен к ин"формационному входу 16 ячейки, а выход соединен с входом элемента ИЛИ 19,другой вход которого соединен с выхо"дом триггера 4, а выход соединен свыходом 17 ячейки и с входом элемента И 7, второй вход которого соединен с выходом триггера 2, а выходсоединен с выходом 18 ячейки,Ячейка работает следующим образом,В начале работы триггеры 1-4 находятся в нулевом состоянии послеподачи сигнала сброса на вход 13 ячейки, Для программирования ячейки на настроечные входы 9-11 подаются соответствующие сигналы а, Ь ис, на вход 12 переменной ячейки подается значение Х входной переменной, При подаче сигнала "Запись" на управляющий вход 14 триггеры 1-4 запоминают поданную на их вход информацию. Состояния информационных входов 15 и 16 ячейки - соответственно У и 2 состояния выходов 17 и 18 яцейки - соответственно У и 2.Функции и эквивалентные схемы, реализуемые яцейкой в зависимости от состояний настроечных входов а, Ь, с 1 приведены в таблице,1 В Ф Ю й Й Ф Х 1- вкэ ыэх ОЭО Х эХ о о о е 111 1 111 1 1 111 1 1 11 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1г 1 1 1г 1 1 1 1 11 11 111 1111 11 1 111 11 111В 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1о о о о м о о о о о о иа1 141у 10194Программирование однородной структуры осуществляется в соответствиисо следующими правилами:1, Каждый нормально-разомкнутыйконтакт релейно-контактной схемы 3соответствует а 1.0, где координатыячейки 1,(состояния настройки3А, В, С).2. Каждый нормально-замкнутый контакт схемы соответствует а 1 (сос- ффтояния настройки Р, Е, Г).1.3. Каждое коротко-замкнутое соединение, заменяющее контакт релейно"контактной схемы соответствует Х, 1при а 1 0 или Хд О при а 1 (состо" Ияния достройки , и, ),11. Каждому отсутствующему контакту в ячейке, нанесенной на релейно"контактную схему координатной сети,ставим в соответствие Х " 0 при а 1 = 20жО или Х 1 при а; =1 (состояния3настройки 1, К, , 1).5, Вертикальная перемычка в релейно-контактной схеме соответству"ет Ь 1 =1 (состояния настройки В, С, 25Е, Г, Н, 1, 1., М).б, Отсутствие вертикальной связив схеме отмечается, как состояния настройки А, Р, О, 3, К,У. Горизонтальная перемычка в ре- зфлейно-контактной схеме соответству" 36 8ет С0 (состояния настройки А, В,Р, Е",а, Н 1, О.8, Отсутствие горизонтальной свя"зи в схеме отмечается, как С 1(состояния настройки С, Г, 1, К, И),Предлагаемая ячейка однородной структуры выгодно отличается от известной тем, что имеет более широкую область применения, поскольку легко настраивается для реализации булевых Функций, заданных в виде релейно-контактных схем. Однородная структура позволяет реализовать одновременно несколько релейно-контактных схем, а также релейно-контактных схем более разветвленной структуры, так как каждая, строка структуры имеет свой выход, и легко организовать развязку между строками с помо" щью переменной настройки Ь и между столбцами с помощью переменной настройки с. Предлагаемое техническое решение упрощает процесс программирования, уменьшаются затраты на техническое обслуживание, повышается быстродействие объекта управления, и расширяется область применения устройств данного типа.илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Составитель В,КайданВ,Данко Техред С.Мигунова Тираж 706 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 13035, Москва, Ж, Раушска