Пороговый элемент

( СКОМУ С А ЛЬСТВ л и то элемент ггер, первый вухвходовыйорого соедине одами элеменвх соединенывочным входоа, инверсный УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙПИСАНИЕ ИЭО(56) 1. Ногвг. 8.1 Рга 1 запахав соп сЬгевсЬо 1 с 1 1 оддс ватаев; а печ сдгсш 1 г. е 1 е(пепС. "Ргосседдпд ог 1 ЕЕ," 1973,ч. 120, В 11.2. Патент США Ф 4027175, кл. 307- 211, .1977 (прототип).(54)(57) 1, ПОРОГОВЪИ ЭЛЕМЕНТ, содержащий сканирующий мультиплексор,: генератор тактовых импульсов, счетчик, элемент ИЛИ и триггер, выход которого соединен с выходом порогового элемента, входы которого соединены с информационными входами сканирующего мультиплексора, информационный выход которого соединен,с входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика,выход которого. соединен с информационным входом триггера, а тактовый вход сканирующего мультиплексора соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены 1 формирователей пачек импульсов и 1( элементов коммутации, блок сброса и дополнительный элемент ИЛИ, выход счетчика соединен с первым входом блока сброса, первый выход которого соединен с тактовым входом триггера, вто" рой вход блока сброса соединен с выходом генератора тактовых импульсов и тактовыми входами формирователей пачек импульсов, установочные входы которых соединены с установочными. входами счетчика и сканирующего мультиплексора и вторым выходом блок сброса, третий вход которого соединен с выходом дополнительного элемен та ИЛИ, первый информационный вход каждого из элементов коммутации, кро ме первого, соединен с первым выходом предыдущего элемента коммутации, второй вход каждого элемента ко мутцции, кроме первого, соединен с выходом переноса предыдущего формирователя пачек импульсов, второй выход 1 -го элемента коммутации сое. динен с входом запуска 1 -го формирователя пачек импульсов, информационные входы первого элемента коммутации соединены с выходом переноса сканирующего мультиплексора, а первый выход 1( -го элемента коммутации и вы ход переноса М-го формирователя пачек импульсов соединены с входами дополнительного элемента ИЛИ, информационные выходы формирователеи пачек импульсов соединены с входами элемента ИЛИ, управляющие входы элементов коммутации соединены с соответствующими управляющими выходами сканирующего мультиплексора, а входы сброса элементов коммутации соединены с вторым выходом блока сброса. 2. Элемент по п, 1, чающийся тем, ч коммутации содержит три и второй элементы И и д элемент ИЛИ, входы ко ньг спервым и вторым вх та коммутации, управля и вход сброса которого соответственно с устав и входом сброса триггеи прямой выход которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответсвенно с первым и вторым выходами элемента коммутации, а вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом двухвходового элемента ИЛИ,3. Элемент по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что формирователь пачек импульсов содержит счетчик, многовходовый элемент И, двухвходовый элемент И и триггер, первый и второй входы, а также первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходом многовхо 3 дового элемента И, информационным входом формирователя пачек импульсов, входом сброса счетчика и первым входом двухвходового элемента И, выход и второй вход которого соединены соответственно с информационным выходом и тактовым входом формирователя пачек импульсов, который соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с входами 1083364многовходового элемента И, выход,которого соединен с выходом переноса формирователя пачек импульсов.4. Элемент по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что блок сбросасодержит вспомогательный элемент И,вспомогательный элемент ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, инвертор и элемент задержки, первый и второй входы блокасброса соединены соответственнос первым входом вспомогательногоэлемента ИЛИ и входом инвертора, выход которого соединен с первымвходом элемента ЗАПРЕТ и входом элемента задержки, выход которого соединен с инверсным входом элементаЗАПРЕТ и первым входом вспомогательного элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ и выходом вспомогательного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом блока сброса, первый и второй выходыкоторого соединены соответственно свыходом элемента ЗАПРЕТ и выходомвспомогательного элемента И.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении различных устройств обработки дискрет= ной информации для формирования сигналов достижения порога.Известен пороговый элемент, содержащий генератор тактовых импульсов сканирующий мультиплексор, кото"Эко О рый состоит из регистра сдвига, который соединен выходами с входами группы элементов И, вторые входы которых соединены с входами порогового элемента, а выходы соединены с входами элемента ИЛИ, выходы мульти нлексора соединены с входом накопителя, состоящего из регистра сдвига или счетчика с детектором и выходного триггера, информационный вход которого соединен с выходом како.-20 пителя 1 3.Недостатком этого порогового элемента является относительно низкое быстродействие. Наиболее близок по техническойсущности к предлагаемому пороговыйэлемент, содержащий сканирующиймультиплексор, генератор тактовыхимпульсов, счетчик, элемент ИЛИ итриггер, выход которого соединен свыходом порогового элемента, входыкоторого соединены с информационнымивходами сканирующего мультиплексора,информационный выход которого соединен с входом элемента ИЛИ, выходкоторого соединен со счетным входомсчетчика, выход которого соединенс информационным входом триггера,а тактовый вход сканирующего мультиплексора соединен с выходом генератора тактовых импульсов2.Недостатком этого порогового элемента является относительно низкоебыстродействие.Цель изобретения - повышениебыстродействия,Поставленная цель достигается тем,что в пороговый элемент, содержащий3 10833 сканирующий мультиплексор, генератор тактовых импульсов, счетчик, элемент ИЛИ и триггер, выход которого соединен с выходом порогового элемента, входы которого соединены с информационными входами сканирующего мультиплексора, информационный выход которого соединен с входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счет-ным входом счетчика, выход которого 1 О соединен с информационным входом триггера, а тактовый вход сканирующего мультиплексора соединен с выходом генератора тактовых импульсов, введеныформирователей пачек импульсов и Й элементов коммутации, блок сброса и дополнительный элемент ИЛИ, выход счетчика соединен с первым входом блокасброса, первый вы.ход которого соединен с тактовым вхо- О дом триггера, второй вход блока сброса соединен с выходом генератора тактовых импульсов и тактовыми входами формирователей пачек импульсов, установочные входы которых соедине ны с установочными входами счетчика и сканирующего мультиплексора и вторым выходом блока сброса, третий вход которого соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, первый ЗО информационный вход каждого из эле- . ментов коммутации, кроме первого, соединен с первым выходом предыдущего элемента коммутации, второй вход каждого элемента коммутации, кроме35 первого, соединен с выходом переноса предыдущего формирователя пачек импульсов, второй вход 1 -го элемента коммутации соединен с входом запуска 1-го формирователя пачек им 40 пульсов, информационные входы первого элемента коммутации соединены с выходом переноса сканирующего мультиплексора, а первый выход К -го элемента коммутации и выход перено са % -го формирователя пачек импульсов соединены с входами дополнительного элемента ИЛИ, информационные выходы формирователей пачек импульсов соединены с входами элемента ИЛИ, управляющие входы элементов коммутации соединены с соответствующимиуправляющими выходами. сканирующего мупьтиплексора, а входы сброса элементов коммутации соединены с вторым выходом блока сброса.Элемент коммутации содержит триггер, первый и второй элементы И Ь 4 4и двухвходовый элемент ИЛИ, входы которого соединены с первым и вторым входами элемента коммутации, управляющий вход и вход сброса которого соединены соответственно с установочным входом и входом сброса триггера, инверсный и прямой выходы которого соединены с первыми входами соответственного первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами элемента коммутации, а вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом двухвходового элемента ИЛИ.Формирователь пачек импульсов содержит счетчик, многовходовый элемент И, двухвходовый элемент И и триггер, первый и второй входы, а так- же первый и второй выходы которогосоединены соответственно с выходом многовходового элемента И, информационным входом формирователя пачекимпульсов, входом сброса счетчикаи первым входом двухвходового элемента И, выход и второй вход которого соединены соответственно с информационным выходом и тактовым входомформирователя пачек импульсов, которыйсоединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с входами многовходового элемента И, выход которого соединен с выходом переноса формирователя пачек импульсов.Блок сброса содержит вспомогательный элемент И, вспомогательный элемент ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, инвертор и элемент задержки, первый,и второй входы блока сброса соединены соответственно с первым входомвспомогательного элемента ИЛИ и входом инвертора, выход которого соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ и входом элемента задержки, выход которого соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ и первым входом вспомогательного элемента И, второй вход которого соединен с вторым вхо,дом элемента ЗАПРЕТ и выходом вспо"могательного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом блока сброса, первый и второй выходы которого соединены соответствеяно с выходом элемента ЗАПРЕТ и выходомвспомогательного элемента И. На фиг. 1 приведена структурнаясхема порогового элемента;на фиг,2 -1083364 б ходы формирователей паЧек импульсов8=1-8=1 соединены с входами элемента ИЛИ 4, управляющие входы элементов коммутации 9=1-9=% соединеныс соответствующими управляющими выходами сканирующего мультиплексора 1,а входы сброса элементов коммутации9 щ 1"9= соединены с вторым выходомблока 10 сброса,Элемент коммутации содержит триггер 12, первый 13 и второй 14 элементы И и двухвходовый элемент ИЛИ 15,информационные входы которого соединены с первым и вторым входамиэлемента коммутации, управляющийвход и вход сброса которого соединены соответственно с установочным входом и входом сброса триггера 12,инверсный и прямой выходы которогосоединены с первыми входами соответственно первого 13 и второго 14элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами элемента коммутации,а вторые входы первого 13 и второго14 элементов И соединены с выходомдвухвходового элемента ИЛИ 15,Формирователь пачек импульсов содержит счетчик 16, многовходовыйэлемент И 17, двухвходовый элементИ 18 и триггер 19, первый и второйвходы, а также первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходом многовходового элемента И 17, информационным входомформирователя пачек импульсов, входомсброса счетчика 16 и первым входомдвухвходового элемента И 18, выходи второй вход которого соединенысоответственно с информационным выходом и тактовым входом формирователя пачек импульсов, который соединенсо счетным входом счетчика 16, выходы которого соединены с входамимноговходового элемента И 17, выходкоторого соединен с выходом. переносаформирователя пачек импульсов. 51 Ь 15 20 25 30 35 40 45 Блок 10 сброса содержит вспомогательный элемент И 20, вспомогательный элемент ИЛИ 21, элемент ЗАПРЕТ 22, инвертор 23 и элемент задержки 24, первый и второй входы блока 10 сброса соединены соответственно с первым входом вспомогательного элемента ИЛИ 21 и входом инвертора 23, выход которого соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ 22 и входом элемента задержки 24, выход которого пример. реализации элемента коммутации; на фиг. 3 - пример реализацииформирователя пачек импульсов; нафиг, 4 - пример реализации блокасброса,Пороговый элемент содержит сканирующий мультиплексор 1, генератор2 тактовых импульсов, с;.тчик 3,элемент ИЛИ 4 и триггер 3, выходкоторого соединен с выходом 6 порогового элемента, входы 7 которого соединены с информационными входамисканирующего мультиплексора 1, информационный выход которого, соединенс входом элемента ИЛИ 4, выход которого соединен со счетным входомсчетчика 3, выход которого соединенс информационным входом триггера 5,а тактовый вход сканирующего мультиплексора 1 соединен с выходом генератора тактовых импульсов 2. Пороговый элемент также содержит М формирователей пачек импульсов 8=1-8= 1 си 1 элементов коммутации 9=1-9=1,блок 10 сброса и дополнительныйэлемент ИЛИ 11, выход счетчика 3соединен с первым входом блока 10сброса, первый выход которого сое-динен с тактовым входом триггера 5,второй вход блока 10 сброса соединенс выходом генератора 2 тактовыхимпульсов и тактовыми входами формирователей пачек импульсов 8=1-8=1,установочные входы которых соединены с установочными входами счетчика3 и сканирующего мультиплексора 1 ивторым выходом блока 10 сброса, третий вход которого соединен с выходом дополнительного элементаИЛИ 11, первый информационный входкаждого из элементов коммутации9:=2-9=И, кроме первого, соединенс первым выходом предьдущего элемента коммутации, второй вход каждого. элемента коммутации 9=2-9=1, кро"ме первого, соединен с выходом переноса предьдущего формирователяпачек импульсов, второй выход -го,элемента коммутации 9:соединенс входом запуска 1-го формирователярачек импульсов 8 1, информационныевходы первого элемента коммутации 9 О соединены с выходом переноса сканирующего мультиплексора 1, а первыйвыход %-го элемента коммутации9= М и выход переноса 1-го формирователя пачек импульсов 8= % соединены с входами дополнительногоэлемента ИЛИ 11, информационные вы. 40 10833 соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 22 и первым входом вспомогательного элемента И 20, второй вход которого соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ 22 и выходом 5 вспомогательного элемента 21, второй вход которого со динен с третьим входом блока 10 сброса, первый и второй выходы которого соединены :оответственно с выходом элемента 10 ЗАПРЕТ 22 и выходом вспомогатечьного элемента И 20.Функционирование предлагаемого порогового элемента происходит следующим образом. 15Формирователи пачек 8=1-8=из (Ш; -1)-го импульса в исходном состоянйи сброшены и не считают тактовые импульсы, по"тупающие на их тактовый вход. При подаче запускающего импуль са на инфбрмационный вход (в паузу между тактовыми импульсами) они переходят в рабочее состояние и, на" чиная со следующего тактового импульса, осуществляют их счет, про пуская импульсы на информационный выход, При поступлении последнего (М -1)-го импульса по его окончании формируется сигнал переноса и формирователи устанавливаются в исходное З 0 состояниеВ исходном состоянии устройства триггер 5, счетчик 3, элементы ком" мутации 9=1-9=,В, формирователи пачек импульсов 8=1-8= 1 и сканирующий мультиплексор 1 сброшены. В сброшенном состоянии формирователи пачек ,импульсов не считают тактовые импульсы (до момента поступления импульса на их запускающие входы). При поступлении на тактовый вход сканирующего мультиплексора 1 такто-. вых импульсов последний начинает опрос входов 7, последовательно нод-.ключая их на информационный выход45 в течение длительности тактового импульса. Сигналы с информационного. выхода сканирующего мультиплексора 11 поступают через элемент ИЛИ 4 на счетный вход счетчика 3, подсчитывающего число единичных логических сиг- налов на входах 7 устройства. Одновременно импульсы с выходов сканирующего мультиплексора 1 поступают на управляющие входы элементов коммутации 9=1-9=%. Если на входе Х; устройства, имеющем вес и); , имеется единичный логический сигнал, то .при опросе данного входа сканирующиммультиплексором на его выходе, соединенном с управляющим входом элемента коммутации 9= 1, появляетсяединичный логический сигнал, переключающий элемент коммутации в состояние, при котором сигналы с информационных входов проходят на выход,соединенный с информационным входомформирователя пачек импульсов, Если на входе К нулевой логический сиг 11нал, то элемент коммутации 9= 1остается в исходном состоянии, прикотором сигналы с информационных входов проходят на выход, соединенный со следующим элементом коммутации 9= ( 1 +1). Таким образом, после опроса входов Х 1 - Х 1 имеющих веса м/ ) 1, элементы коммутации 9= 1, соответствующие входамна которые поданы единичные логические сигналы, оказываются переключенными (т.е. соответствующие формирователи пачек импульсов задействованы) . По окончании опроса всех входных шин сканирующий мультиплексор формирует на выходе переноса импульс(в паузу между тактовыми), поступающий на информационный вход элемента коммутации 9=1 и останавливается.1Импульс с выхода переноса сканирующего мультиплексора 1 поступает через элемент коммутации на вход запуска формирователя 8= 1 пачек импульсов, инициируя его ( 1-.номер первого ненулевого входа К , считая с Х; ), В последующие ( ы; -1) такты функционирует формирователь 8 1, формируя на своем информационном выходе пачку из ( ы - 1)-го импульсов,поступающих через элемент ИЛИ 4 на счетный вход счетчика 3, который их считает. По окончании формирования пачки импульсов импульспереноса поступает на информационныйвход элемента коммутации 9=(1 +1) и.проходит на вход запуска формирователя пачки импульсов, соответствующего следующему единичному входномусигналу. Таким образом производитсяпоследовательное возбуждение всехформирователей 8= 1, соответствующихединичным входным сигналам на входных,шинах. При этом каждый формирователь8=1 формирует пачку из (и; -1)-го импульса, поступающего на вход счетчика 3. По окончании работы последнего1083364 Составитель О,СкворцовРедактор Т.Портная ТехредМ.Надь Корректор Ю,Макаренко 776/5 ПодписноеСР К 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 862НИИПИ Государственнопо делам изобретений13035, Москва, Жкомитета открытий аушская на