Функциональный коммутатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХсаимияюепжипРЕСПУБЛИН 09) 110 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НСМИТЕТ СССРпо делАм изо Ретений и отнРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСНО ВИДЕТЕЛЬСТ(21) 3 (22) 0 (46) 30 (72) В. О.Г.Смо и Г.О.Гв (71) Орд управлен 6 6 6010/2 12.8301.85. Чачан зе, Г.Г.Ас Р.З.Мириан иан динова,туана Ленина инс тут проблем(56) 1 . Авторское свидетельство СССР В 94996, кл. О 06 Г 7/00, 08.12.80.2. Авторское свидетельство СССР Ф 1019436,кл. 6 06 Г 7/00,20.01,82 (прототип).(54)(57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий идентичные ячейки, распо- ложенные в узлах двумерной решетки и идентично соединенные между собой, каждая из которых содержит регистр настройки, (и+1)-разрядный выход ко; торого соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого подключен к первому входу основного элемента И, второй вход которого соединен с горизонтальным входом ячейки, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к горизонтальному выходу ячейки, первый элемент И, причем горизонтальный вход ячейки с координатами (1,1) соединен с горизонтальным выходом ячейки с координатами (1-1, 1), а основной вертикальный вход - с основным вертикальным выходом ячейки с координатами (1,+), при этом горизонтальные входы ячеек первого столба объединены и подключены к шине единичного логического уровня, а 4(51) 6 06 Г 7/004 Н 03 К 17/00 горизонтальные выходы ячеек последнего столбца образуют выходные шины функционального коммутатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в каждый столбец введены и вертикальных шин, где и равняется количеству строк функционального коммутатора, а в каждуЮ ячейку - дополнительный элемент И, элемент ИЛИ НЕ, дополнительные вертикальные вход и выход и группа из и элементов И, первый вход каждого из которых соединен с одноименной вертикальной шиной, второй вход - с соответствующим разрядным выходом с первого поЖ и регистра настройки, а выход подклю. чен к одному из входов элемента ИЛИНЕ, выход которого соединен со вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, при этом первый вход первого элемента И подключен к основному вертикаль- " ному входу ячейки, второй вход соединен с (и+2)-разрядным выходом регистра настройки, а выход - со вторым входом элемента ИЛИ, первый вход дополнительного элемента И подключен к дополнительному вертикальному входу ячейки, второй вход соединен с (и+ +3)-разрядным выходом регистра настройки, а выход - с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к основному и дополнительному вертикальным выходам ячейки, причем дополнительный вход ячейки с координатами (1,) соединен с дополнительным вертикальньич выходом ячейкис координатами (13 1)1 1 ЗИзобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для подключения управляющейвычислительной машины и объекту управления с предварительной логичес 5кой обработкой информации.Известен функциональный коммутатор, содержащий идентичные ячейки,расположенные в узлах двумерной решетки и идентично соединенные между Особой. 1(аждая ячейка устройства содержит регистр настройки и элементы И, ИЛИ и НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 13.Недостатком этого устройства является низкая достоверность функционирования, обусловленная использованием большого количества ячеек приреализации булевых функций, заданныхв виде релейно-контактных схем.Известен также функциональный коммутатор., содержащий идентичные ячейки, расположенные в узлах двумернойрешетки и идентично соециненные между собой, каждая из которых содержитрегистр настройки, (и+1)-разрядный 25выход которого соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходкоторого подключен к первому входу,основного элемента И, второй вход которого соединен с горизонтальным входом ячейки, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к горизонтальному выходу ячейки, первый элемент И., причем горизонтальный вход ячейки с координатами(1,) соединен с горизонтальным выхо.дом ячейки с координатами (1-1,),а основной вертикальный вход - с основным вертикальным выходом ячейкис координатами (1,1+1), при этомгоризонтальные входы ячеек первого40столбца объединены и подключены кшине одиночногологического уровня,а горизонтальные выходы ячеек последнего столбца образуют выходныешины функционального коммутатора, а45также второй элемент ИЛИ 2 3.Недостатком такого устройства является низкая достоверность функционирования, обусловленная использованием большого количества ячеек приреализации булевых функций, заданныхв виде релейно-контактных схем,Цель изобретения - повышение достоверности функционирования.Цель достигается тем, что в функциональный коммутатор, содержащийидентичные ячейки, расположенные вузлах двумерной решетки и идентично 458 2соединенные между собой, каждая изкоторых содержит регистр настройки,(и+)-разрядный выход которого соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого подключен к первому входу основного элемента И, второй вход которого соединенс горизонтальным входом ячейки, авыход - с первым входом элемента ИЛИ,выход которого подключен к горизонтальному выходу ячейки, первый элемент И, причем горизонтальный входячейки с коррдинатами (1,) соединенс горизонтальным выходом ячейки скоординатами (1-1,1), а основной вертикальный вход - с основным вертикальным выходом ячейки с координатами (1,+), при этом горизонтальныевходы ячеек первого столбца объединены и подключены к шине одиночногологического уровня, а горизонтальныевыходы ячеек последнего столбца образуют выходные шины Функциональногокоммутатора., в каждый столбец введены и вертикальных шин, где и рав -няется количеству сгрок функционального коммутатора, а в каждую ячейку - дополнительный элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, дополнительные вертикальные вход и выхоц и группа изи элементов И, первый вход каждогоиз которых соединен с одноименнойвертикальной шиной, второй вход - ссоответствующим разрядным выходом спервого по и регистра,пастройки, авыход подключен к одному из входовэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, при этом первыйвход первого элемента И подключенк основному вертикальному входу ячейки, второй вход соединен с (и+2) -разрядным выходом регистра настройки,а выход - со вторым входом элемента ИЛИ, первый вход дополнительногоэлемента И подключен к дополнительному вертикальному входу ячейки, второй вход соединен с (и+3)-разряднымвыходом регистра настройки, а выход -с третьим входом элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к основному и дополнительному вертикальным выходамячейки, причем дополнительный вертикальный вход ячейки с координатами(1,) соединен с дополнительнымвертикальным выходом ячейки с координатами (1, - 1),На фиг,1 представлена структурнаясхема функционального коммутатора,3 1137 на фиг.2 - функциональная схема ячей. ки функционального коммутатора на фиг.З - пример реализации функциональным коммутатором булевой .функции, заданной в виде релейно-контактной схемы; на фиг.4 - реализация релейной контактной схемы известным устройством.ФункциЬнальный коммутатор содержит ячейку 1, горизонтальный вход 2 ячейки 1 с координатами (1,.1) соединен с горизонтальным выходом 3 ячейки 1 с координатами (1-1,), основной вертикальный вход 4 - с основным вертикальным выходом 5 ячейки 1 с координатами (1,1+1), допол-. нительный вертикальный вход 6 с дополнительными вертикальными выходом 7 ячейки 1 с коорданатами (1, )-1), шину 8 единичного логического уровня, которая подключена к горизонтальным входам 2 ячеек 1 первого столбца, горизонтальный выход 3 каждой из которых соединен с одноименной выходной шиной 9 функционально го коммутатора, вертикальные шины 10. Ячейка 1 функционального коммутатора содержит регистр 11 настройки, (и+1)-разрядный выход которого соединен с первым входом элемента 12 НЕ О РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого подключен к первому входу элемента 13 И, второй вход которого соединен с горизонтальным входом 2 (Г, .) ячей 1-1,ки 1, а выход - с первым входом эле-. 35 мента 14 ИЛИ, выход которого подключен к горизонтальному выходу 3 Й;1, ячейки 1, группы 15 о элементов И, первый вход каждого из котррых соединен с одноименной вертикальной ши ной 10 (х , х х.), второй вход - с соответствующим разрядным выходом с первого по и регистра 11 настройки, а выход подключен к одному иэ входов элемента 1.6 ИЛИ-НЕ, 45 вьглод которого соединен со вторым входом элемента 12 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый элемент 17 И, первый вход которого подключен к основному вертикальному входу 4 (Ч +1) ячейки. 1, 50 второй вход соединей с (и+2) разрядным выходом регистра 11 настройки, а выход - с вторым входом элемента 14 ИЛИ, дополнительный элемент И 18, первый вход которого под ключен к дополнительному вертикальному входу 6 (Ч; 1) ячейки 1, второй1 Гвход соединен с (в+31-разрядным вы 458 4ходом регистра 11 настройки, а выход - с третьим входом элемента 14 ИЛИ, выход которого подключен к основному 5 (Ч ) и дополнитель 6ному 7 (Ч; ) вертикальным выходамячейки 1.Функциональный коммутатор работает следующим образом.Предположим, что необходимо реализовать релейно-контактную схему ( см. фиг.З), соответствующая булевая функция которой имеет вид г =,.х 1 (х Чх 3)Чхф х х Чх х Чхз х 1 ЧЧх,1)3 (х, Чх,)Я, х для случая и = Ч и Ч = Ч =- 0, где через Ч обозначены разрядные выходы регистра 11 настройки. Функционирование ячейки 1 осуществляется согласно таблице, в первом столбце которой даны реализуемые ячейкой 1 булевые функции во втором столбце - эквивалентные релейно-контактные схемы, а в последующих столбцах - коды настройки ячейки 1, которые записываются в регистр 11 настройки. В регистр 11 настройки ячейки 1 с координатами= О, ) = 3 заносится код 1100, в результате чего на ее выходах реализуется булевая функция 1 Л Л х = х . Этот код заносится в регистр 11 настройки ячейки 1 с координатами= О,=.1, вследствие чего на ее выходах реализуется булевая функция ) А х+ = х. В регистр 11 настройки ячейки 1 с координатами= О,= 2 заносится код 0110, в результате чего с ее выходов снимаем переменную х. В регистр 11 на 1стройки ячейки 1 с координатами1,= 1 заносится код 0000 и с ее вьгходов снимается переменная х+.Далее в регистре 11 настройки ячейки 1 с координатами= 1,= 2 записан код 1001, в результате чего на ее выходах реализуется булевая функция Х 1 хЧХ. В регистре 11 настройки ячейки 1 с координатами1,= 3 записан код 1101, в результате чего на ее выходах реализуется булевая функция х (х Чх )Чх и т.п.1 2 3 МЗначение булевой функции т снимаются с горизонтального выхода 3 ячейки 1 с координатами= 6,= 3, Таким образом, в рассматриваемом примере булевая функция Г, заданная в виде релейно-контактной схемы, реали1137458зуется на фрагменте размерами 74 предлагаемого функционального коммутатора. Та же релейно-монтажная схема реализуется на фрагменте размерами. 77 известного устройства (см. фиг.4). Предлагаемое устройство позволяет сэкономить 21 ячейку 1. Булевая функция Коды настройки Эквивалентная схема31 + :Й -- +О - ,ьОФ О Технический эффект от использования предложенного функционального коммутатора заключается в повышении достоверности его функционирования за счет сокращения примерно в 2 раза количества ячеек при реализации булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем.