Распределитель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АЗОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СфветскикСоциалистическихРеспублик(5)М, Кл, Н 03 К 17/62 Гавуаарстеевай каавтет СССР ва аеим юе 4 ретевкВ и аткрмтий(53) УДК 621, .374 (088,8) Дата опубликования описания 28.02,83(71) заявите СПРЕДЕЛИ Г зобре 5 явл тныйока е относится к импульсы технике.Известен распределитель, содержащийИ разрядов из тактируемых триггеров,И элементов И, выход, логического элемента И каждого разряда соединен с информационным входом триггераразряда, тактирующие входы триггеров,всех разрядов соединены с тактовой шйной 1 .Недостатком известного устройстваяются ограниченные функциональныеВозможности из-за отсутствия оператив,ного управления работой разрядов распределителя,Пель изобретения - расширение функ-пиональных возможностей.Поставленная дель достигается тем,что в распределитель, еодержаший И разрядов из 1 тактируемых 1 ф-триеров,тт.элементов И, выход логического элемента Икаждого разряда соединен синформадионным входом триггера своего разряда, тактируккцие входы . триггероввсех разрядов соединены с тактовойшиной, а их установочные входы - с шиной установки, выходы триггеров соединены с соответствующими им выходнымишинами, введены блок формированиясигналов запрета, содержащий ( И -1)элемент ИЛИ, по одному в каждом разряде, начиная с второго, блок формировании сигналов разрешения содержащий(тт) элемент ИЛИ, по одному элементу в каждом разряде, начиная с первого и кончая (И), тт шин управления,(И -1) шин останова-запуска и триггерцикла, элемент ИЛИ-НЕ, входы каждого элемента ИЛИ,блока формирования сит.палов запрета соединены с выходами элементов И своего разряда и всех предыдуших, .а выход каждого элемента ИЛИбпока формирования запрета присоединен к первому входу элемента И в разряде, на единицу более старшем, чемди выход, а выход элемента ИЛИбл формирования запрета И-го рвз100 ряда соединен с информационным входомтриггера цикла, первый вход элемента И .второго разряда соединен с выходом элемента И первого разряда первый входэлемента И первого разряда и вторыевходы алементов И, начиная с второгоразряда, соединены с шиной управлениясоответствующего разряда, первые входыкаждого элемента ИЛИ блока формирования сигналов разрешения соединены ссоответствующими шинами ос танова-запуска, вторые входы всех элементов ИЛИблока формирования разрешения соединены с инверсным выходом триггера циклаи с вторым входом элемента И первогоразряда, остальные входы каждого элемента ИЛИ блока формирования разрешения соединены с выходными шинамисвоего и всех более младших разрядов,а выход каждого из элементов ИЛИ блока формирования разрешения соединен стретьим входом элемента И, в разряде,на единицу более старшем, чем данный,тактирующий вход триггера цикла соединен с тактовой шиной, вход установки вноль триггера цикла соединен с выходомэлемента ИЛИ-НЕ, первый вход которогосоединен с шиной установки, а второйвход присоединен к входу установки вединицу .триггера цикла и к шине окончания цикла,На чертеже представлена схема распределителя,, Устройство содержит И разрядов и вкаждом разряде - тактируемый М 5-триггер 1, трехвходовый логический элемент И 2, два входа которого прямые,а один инверсный. (Номера разрядов начертеже пронумерованы слева направо впорядке направления переключения). Распределитель содержит блок 3 формирования сигналов запрета,.блок 4 формирования сигналов разрешения, триггер 5, цикла, Установочные входы ( ) триггеров 1 всех разрядов соединены с шиной6 ус тановки. Тактирующие входы ( С )триггеров 1 всех разрядов и триггера5 соединены с тактовой шиной 7. Выходэлемента И 2 каждого разряда соединен. с информационным ) -входом триггера1 атого же разряда и с входом 8 атогоже разряда блока 3 формирования сигналов запрета, который содержит (И -1)элемент ИЛИ 9, входы каждого из элементов ИЛИ 9 соединены с входами 8блока 3 выход каждого алемента ИЛИ9 соединен с выходом 10 блока 3 этого же рвзряда,в каждый выход 10,1474 1кроме И разряда, соединеК с первым ин 1версным входом 11 элемента И 2, следующего на один более старшего разряда, выход 10 И разряда соединен с информационным входом триггера 5, первый прямой вход 12 каждого элементаИ 2 соединен с управляющей шиной 13этого же разряда, прямой выход (9)триггера 1 каждого разряда соединен с16 одной иэ выходных шин 14 этого жеразряда и с одним из (И) входов 15блока 4 этого разряда, блок формирования сигналов разрешения содержит (И -1)элемент ИЛИ 16, по одному элементу в13,каждом разряде, начиная с первого и кончая (И -1) разрядом, Первый вход каждого элемента ИЛИ 16 соединен с однойиз ( И 1) шин 17 останова-звпуска разряда, на единицу более старшего, чем20 данный. Вторые входы всех элементовИЛИ 16 присоединены к инверсному выходу (Ц ) триггера 5. Остальные входыкаждого элемента ИЛИ 16 соединены свходами 15 блока 4. Выход каждого эле 2 З мента ИЛИ 16 соединен с одним из(И) выходов 18 блока 4 этого жеразряда, а каждый выход 18 присоединенк второму прямому входу 19 элементаИ 2 следующего, на единицу более старЗО щего разряда (сsрвва), второй прямоймод 19-1 элемента И 2-1 соединен синверсным выходом (Д ) триггера 5.Вход установки в ноль триггера 5 соединен с выходом двухвходового логичес 35кого элемента ИЛИ-НЕ 20, инверсныйвход которого присоединен к шине 6, апрямой вход присоединен кшине 21 однократности цикла и к входу установкив единицу триггера цикла 5,40Устройство рвботает следующим образом,Пусть триггеры 1 и 5 устанавливаются в нуль и единицу по входам установки положительным уровнем, а их сра 45батывание по информационному входупроисходит при изменении тактовогосигнала С=011. Влияние на работу распределителясигналов шин 13 управления, тактовойшины 7, шины 6 установки, если дей 56ствие сигналов шин 17 остановв-запуска и однократности цикла 21 отключено, т.е. сигналы шин (17)щО, (21)фО.Допустим в исходном состоянии значение шины установки (6)-1, на тактовуюшийу подана тактовая сетка, а на шинЫ13 управления подана какая-то комбинация единиц н нулей. При состояниишины (6) 1 на всех выходных шинах5 1001474 614 будут нули, триггер 5 также будетр-вход триггера 5 с выхода элемента в состоянии "О, Рассмотрим работу рвс- ИЛИ 9=И. Разрешение теперь будет пределителя на примере 8-разрядного . на входах 203,.2 И, а совпадение распределителя, т,е,: для И 8. будет на входах элемента И 2 6, так как наЗначение соответствующих сигналов 5 всех выходах элементов И 21,.25 раэря на выводах элементов представлены диа дов будут нули, подаваемые на входы сограммой состояний, Две графы слева . ответствующих элементов ИЛИ 9. Совпаобоэначены соответственно "Номер по дение произойдет в том разряде, в кото- порядку" и "Номер действующего такто Ром будет находиться ближайшая справа ,вого импульса", В.графе "Значения сиг единица на шинах 13 Управления, С выналов" приведены названия сигналов и хода элемента И 2 6 единица подается обозначения выводов, на которых они дей- на входы элементов ИЛИ 9 6,9 И, ствуют. В графе "Номера разрядов" приве поэтомУ на инверсных входах 11=7.11 1 цены поразрядные состояния указанных элементов И 2 будет единица запрета. сигналов взависимости от состояния ши "Нв 1 входе триггера 1 6 буд едини ны 6 установки и номера такта нв такто- па, а на остальных нули. С приходомвой шине 7, При значении сигнала шины втоРого тактового импУльса по шине 7 установки (6)-1 все триггеры 1 и триг- (такт 2) в триггер 1 6 записывается гер 5 находятся в состоянии "0", осталь- единица, в триггере 5 остается единица, ные сигналы могут быть любыми (такт, 20 а в остальные триггеры 1 будут Эаписа(исх,), ны нули. После второго такта единицаДопустим, что нв шины 13 поданы запишется в триггер 1 6, раэрешак. цая единицы в разряды 2, 6 и 7 а нули - в комбинация установится на входах эле 1разряды 1, 3, 4, 5 и 8. В момент сня- мента И 27 и, следующим, третьим тия сигнала установки (6)аз 1.10 значения 25 тактовым импульсом (такт 3), единица сигналов будут соответствовать строке запишется в триггер 17, в остальные 2 (такт.(0). На выходных шинах 14 триггеры 1 запишутся нули, в триггере всех разрядов будут нули. Триггер 5 в 5 оста"ется единица. В 8 Разряде кода состоянии ноль, поэтому на входах 19 шин 13 нет единицы, поэтому на выходе элементов И все;: разрядов будут едини триггера 5 образуется нуль. Четвертым цы разрешения, На входы 12 элементов . тактовым импульсом (такт 4) во все И поступают единицы только в разря- триггеры 1 записываются нули, а в дах 2, 6, 7 триггер 5 также записывается нуль.На входе (11"-1)=0 есть разрешаю- После этого нв входах 19 всех эле-. щий сигнал, на входе (12 1)0 запре- з ментов И 2 появляется разрешение и, щающий сигнал значит на выходе эле- следующим тактовым импульсом цикл рв мента И 2 ф 1 нуль, Этот нуль подается боты распределителя будет начат снова. нв один из входов элемента ИЛИ 9 каж- При любых комбинациях управляющих дого разряда и на вход 11 щ 2, На выхо- сигналов на шинах 13. единицы будут де элемента И 2 2 образуется единица 40 зац только в те разряды триг которая подается нв элементы ИЛИ 9 2, геров 1, на шинах управления которых ,98, С выхода элементов ИЛИ 9 2, есть единица, В распределителе может Ощ( И -1) единицы запрета подаются быть записана только одна единица, еснв,инверсные входы 11-3,11= И и по- ли возникли единицы в нескольких триг этому на выходах элементов И 2 32 щИб т н лиф 45 герах, то первым пришедшим тактом в 2 щИ удут нули. распределителе устанавливается толькоТаким образом, только нв 33-входе одна единица, определяемая первой раэтриггерв 1-2 будет единица, а на ос- решенной комбинацией от крайней летальных нули. Состояние сигналов в опи- вой единицы кода управления, санном процессе отображено в строке502, Рассмотрим цепь распространения 2 (такт О). Разрешающая комбинация, сигнала после прихода очередного такобразующвяся на входах 12 2, 11=2, тового импульса. На чертеже блок 3 20 2, элемента И 2 2, на диаграмме формирования запрета и блок 4 формнсостояний обведена, рования разрешения представлены в пвС приходом первого тактового импуль- раллельном виде, Допустим что оче д 559 св по шине 7, строка 3 (такт 1), в триг- ным тактовым импульсом производится гер 12 запишется единица, а в осталь- окончание цикла работы, т.е. все триггеные нули. В триггер 5 также записыва- ры 1 и триггер 5 устанавливаются в ется единица, которая была подана нв нуль, С инверсного выхода ( Ц ) триггера7 10015 единица подается одновременно навсе элементы ИЛИ 16, с выходов которых она подается на входы 19 всех элементов И 2. До этого на выходах всехэлементов И 2 были нули, значит на 5всех входах 11 элементов И 2 былоразрешение. После одновременной подачиединицы на все входы 19 в разрядах,где есть единицы на шинах 13 управления, образуются разрешающие комбинации и, на выходах элементов И 2 этихразрядов начинают появляться единицы,Появление единицы на выходе элементаИ 2 крайнего левого разряда, имеющего на входах разрешаюшую комбинацию, 15запрелает все входные комбинации поинверсным входам 11 элементов И 2,более старшим номером, так как подаетсяна ннх с выходов элементов ИЛИ 9. Поэтому единица появится на Д-входе одного триггера 1. В каждом "такте цепьраспространения сигнала следующая: элемент ИЛИ 16. - элемент И 2 - элемент ИЛИ 9 - элемент И 2. После прохождения четырех указанных элементов сигнал, поданный не вход элементовИЛИ 16, появляется на -входе соответствующего триггера .1, При любойкомбинации сигналов на шинах 13 управления в любом такте цикла цепь распрсстранения состоит из четырех логических элементов. Блоки 3 и 4 могут бытьтакже построены по последовательнойили последовательно-параллельной схеме.Можно обойтись беэ блока 3 запрета,пропорционально увеличив количествовходов 11 в элементах И 2,3. Управление работой распределителяс помощью шин 17 останове-юапуска ишины 21.40Останов единицы, продвигаю 1 лейся потриггерам распределителя, производитсяпосле подачи сигнала на соответствующуюшину 17 останова запуска, причем, дляостанова этот сигнал должен быть подан45на шину 17 в разряде с единицей на шине 13 управления до прохождения единицы распределителя через данный разряд,после достижения которого единица распределителя запоминается в трщтереданного разряда и, находится там доснятия данного сигнала шины 17, послечего работа распределителя продолжаетсяв описанном ранее ритме. Если податьсигнал на шину 17 в разряде с единицейва шине 13 после-того, как единица распределителя пройдет разряд данной шины17, то следующим тактом произойдетзапуск единицы распределителя с того разряда, на который подан. сигнал шины17, а единица, проходившая ранее, исчезнет. После снятия сигнала даннойшины 17 в распределителе начнетсяпродвижение единицы, Таким образом,сигналами шин остенова-запуске 17 можно производить останов единицы в любом разряде и запуск единицы в данномразряде при наличии сигнала на шине17 этого разряда определяется временемприсутствия сигнала на шине 17, С помощью комбинированной подачи сигналовна шины .17 останова-запуске можнооказывать влияние не работу распределителя по следую 1 лим параметрам: производить останов распределителя в любомразряде,производить запуск распределителя с любого разряда, производить изменение длительности интервалов опроса,с помо 1 лью последовательной подачисигналов на шины 17 по включеннымразрядам кода управления 13 в направлении от старших разрядов к младшимизменять направление опроса, распределителя,При подаче сигнала "1" на шину 21триггер 5 устанавливается в состояниеединица и, запре 1 леется его установкав нуль по входами, С 1 К, В концецикла работы распределителя все триггеры 1 устанавливаются в нуль, находятся в этом состоянии до тех пор, пока не будет снят сигнал шины 2 1 илиподан сигнал на одну иэ шин 17. С помошью управления сигналами по шинам13, шинам 17 н шине 22 может бытьорганизован режим опроса разрядов, расположенных в произвольном порядке.Таким образом, в предлагаемом распределителе единица опросе записывается только в те разряды, в которых есть разрешение не соответствуюших шинах 13 управления; в нем исключено появление ложных состояний,С помощью шнн 17 останова-запуска и шины 21 можно управлять остановом и запуском распределителя в любом разряде, изменять длительность интервалов опросе. Комбинированная подача сигналов по шинам 13, 17 и 21 позволяет проводить опрос разрядов в произвольном порядке. Ванный распределитель может быть использован в многофункциональных, в том числе микропрограммных устройствах вычислительной техники и автома. тики. Он может быть использован как управляемый делитель с переменным1 О 01 Диаграмма состояний Ис стано правление 1 прет 1 Разрешение 1 х О 2 О-выход 14,1 ( С )правление 13, 12 3 ОО О О О Звпр О решение 19 О О р -вход коэффициентом деления, где изменениекоэффициента деления производится подачей сЬответствующего кода на шины13 управления, Распределитель можетбыть использован в ючестве подстра-иваемого хронируемого устройства, которое входит в синхронизм с управляюшим устройством, за один тактовый имавление 13, 12 О 474 1 Опульс. Следует отметить что для ввода в синхронизм в любой момент времени . по любой из шин 17 нужно, чтобы распре делитель был обнулен и находился в ожидании запуска по шинам 17, Это свойство делает удобным использованиераспределителя в устройствах с мажоритарным принципом построения,-в О 1( 9 ) 0 6 псод обре тени ф ор мул Распределитель содержащий И разрядов нэ тактируемых МЭ-триггеров, М эле-р ментов И, выход логического элемента И каждого разряда соединен с информационным входом триггера своего разряда, тактирующие входы триггеров всех разрядов соединены с тактовой шиной, в их, установочные входы - с шиной установки выходы триггеров соединены с соответствующими им выходными шинами, о тл и ч в ю ш и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей распределителя, в него введены блок ф орми рова.ния сигнала запрета, содержащий1) элемент ИЛИ, по одному в каждом разряде, начиная со второго, блок формирования сигналов разрешения, содержащий (И -1) элемент ИЛИ, по одЯ ному в каждом разряде, начиная с первого и кончая (1 -1),И шин управления ( И -1) шина осталова-запуска и триггер цикла, элемент ИЛИ-НЕ, входы каждогоэлемента ИПИ блока формиромниясигналов запрета соединены с выходамиэлементов И своего разряда и всех предыдуших, выход каждого элемента ИЛИ.блока формирования запрета присоединенк первому входу элемента И в разряде,на единицу более старшем, чем данныйвыход, а выход элемента ИЛИ блокаформиромния запрета -го разряда соединен с информационным вхоцом триггераГцккла, первый вход элемента И второгоразряда соединен с выходом элементаИ первого разряда, первый вход элемента И первого разряда и вторые входыэлементов И, начин . с второго разряда,соединены с шиной управления соответствукзцего разряда, первые входы каждого элемента ИЛИ блока формиромниясигналов разрешения соединены с соответствующими шинами останом-запуска,вторые входы всех элементов ИЛИ блока формирования разрешения соединены13 001474 14с инверсным выходом триггера циклануль триггера цикла соединен с выходом и с вторым входом элемента И первого раз- элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого ряда, остальные входы каждого элемента соединен с шиной установки, а второй ИЛИ блока формирования разрешения соеци- вход присоединен к входу установки в иены с выходными шинами своего и всех з единицу триггера цикла к шине окоичаболее младших разрядов, а выход каи- ния цикла.дого из элементов ИЛИ блока формиро- Источники информации,вания разрешения соединен с третьим принятые во внимание при экспертизе входом элемента И, в разряде, на еди. Букреев И. Н, и др, Микровлек 1ницу более старшем, чем данный, так О тронные схемы цифровых устройств. М., тирующий вход триггера цикла соединен "Советское радио", 1975, с. 267-268 с тактовой шиной, вход установки в рис. 6,5 (прототип).ИИП илиал ПП каз 1445175 Тираж 934 тент", г. Ужгороа, ул, Проектная,исн