Ячейка однородной структуры

Оп ИСАНИЕИЗОБЕЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциалистическиереспублик 1 ц 941996(51)М. Кд. О 06 Г 7/00 5 кудооотекоай комитет СССР во ааааи кзооуетенкй и открытии(72) Авторы изобретения Л.В.Дербунович и А.Н.Нызь Харьковский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина(54) ЯцЕЙКА ОДНОРОДНОЙ СтРУКтУРЫ 1Изобретение относится к автоматике .и вычислительной технике и предназначено дг,я вычисления булевых функций.Известна ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций, содержащая первый, второй и третий триггеры, входы которых подключены соответственно к выходам первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым вхо дом восьмого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а третий вход соединен с первым входом ячейки, к которому также подключены первый вход вто.2 о рого элемента И и через элемент НЕ первый вход первого элемента И и третий вход седьмого элемента И, выход которого соединен с выходом ячейки 2и с выходом восьмого элемента И, чет" вертый вход которого соединен через элемент НЕ с управляющей шиной ячейки и с первым входом десятого элемента И, а непосредственно с первым входом девятого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, а третий вход через элемент НЕ подключен к второму входу устройства и второму входу десятого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, причем первый вход третьего элемента И через элемент НЕ подключен к третьему входу ячейки, первый вход четвертого элемента И соединен с выходом девятого элемента И, первый вход пятого элемента И соединен через элемент НЕ с первым входом шестого элемента И и с четвертым входом ячейки 11,Недостатками этой ячейки являются сложность и функциональная ограничен;3 94199ность, что не позволяет вычислитьбулевые функции, заданные в виде релейно-контактной диаграммы, без предварительного их преобразования и записи в базисе "стрелка Пирса".Наиболее близкой к предлагаемойпо технической .сущности является ячейка однородной структуры для вычисления булевых функций, содержащая четыре элемента памяти, первые входы 1 цкоторых подклюцены к входам настройки ячейки, вторые входы соединеныс входом сброса, а третьи входы - свходом управления ячейки, прицем прямой выход первого элемента памяти сое 15динен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выходы которыхсоединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов,"Неравнозначность", выходы которыхсоединены соответственно с первым ивторым входами третьего элемента ИНЕ, третьий вход которого соединен синверсным выходом третьего. элементапамяти, а выход соединен с первымвходом третьего элемента "Неравнозначность", второй вход которогосоединен с прямым вь 1 ходом третьегоэлемента памяти, а выход соединен спервым инвертирующим входом элементазоИЛИ,выход которого соединен с информационным выходом устройства, а второй инвертирующий вход соединен свыходом четвертого элемента И-НЕ,первый вход которого соединен с пря-мым выходом четвертого элементапамяти, а второй вход соединен с выходом четвертого элемента "Неравнозначность", первый вход которого подключен к выходу второго элемента"Неравнозначность", а второй входподключен к второму входу первогоэлемента "Неравнозначность " и кпервому информационному входу ячейки, прицем второй вход второго элемента "Неравнознацностьн подключен кпрямому выходу второго элемента памяти, а второго вход второго элементаИ-НЕ соединен со вторым информационным входом ячейки 2).Однако известная ячейка имеетсложную конструкцию и не позволяетвычислять булевые функции, заданныев виде релейно-контактных схем, безпредварительного их преобразованияк форме булевых выражений,55Целью изобретения является упрощение ячейки и расширение области применения путем вычисления булевых 6 4функций, заданных в виде релейноконтактных схем без их предварительного преобразования к форме булевыхвыражений,Поставленная цель достигается тем,что в ячейке однородной структуры,содержащей триггеры, элементы И,ИЛИ и "Неравнозначность", причем первый и второй входы настройки ячейкиподключены к информационным входампервого и второго триггеров соответственно, входы установки в ноль которых подключены к входу установкив ноль третьего триггера и к входуустановки в ноль ячейки, вход управления которой подклюцен к входам управления записи информации первого,второго и третьего триггеров, первый информационный вход ячейки подключен к первому входу первого элемента И, выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, вход переменной информацииячейки подклюцен к информационномувходу третьего триггера, выходы второго и третьего триггеров подключенык первому и второму входам элемента"Неравнозначностьн соответственно,выход которого подключен к второму вхо;ду первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму информационному входуячейки, первый выход которой подключен к выходу элемента ИЛИ и к второму входу второго элемента И, выходкоторого подключен к второму выходуячейки.На фиг. 1 изображена ячейка однородной структуры; на Фиг. 2 - примерреализации устройством булевой функции У(Х, Х, ХЗ, ),представленнойв виде релейно-контактной схемы.Ячейка содержит триггеры 1-3, элемент 4 "Неравнозначность", элементыИ 5 и 6, элемент 7 ИЛИ, входы 8 и 9настройки, вход 10 переменной ячейки,вход 11 сброса, вход 12 управления,информационные входы 13 и 14, выходы15 и 16.Входы триггеров 1 и 2 подключенысоответственно к входам 8 и 9 настройки ячейки, вход триггера 3 - квходу 10 переменной ячейки, входыустановки в ноль триггеров 1,2 и 3 к входу 11 сброса, а другие их входысоединены с входом 12 управленияячейки, причем выход триггера 1 соединен с одним из входов элемента5 9419 4 "Неравнозначность", другой вход которого подключен к выходу триггера 3, а выход соединен с входом элемента И 5, другой вход которого подключен к информационному входу 13 ячейки, а 5 выход - к входу элемента ИЛИ 7, другой вход которого подключен к информационному входу 14 ячейки, а выход соединен с выходом 15 ячейки и с входом элемента И 6, второй вход которо-о го соединен с выходом триггера 2, а выход - с выходом 16 ячейки.Ячейка работает следующим образом.В начале работы триггеры 1,2 и 3 находятся в нулевом состоянии после 15 подачи сигнала сброса на вход 11 ячейки. Для программирования ячейки на настроечные входы 8 и 9 подаются соответственно сигнала а и Ь , на вход 10 переменной ячейки подается значение М входной переменной. При подаче сигнала "Запись" на управляющий вход 12 триггеры 1,2 и 3 запоминают поданную на их входы информацию.Состояния информационных входов 13 и 14 ячейки соответственно У и Е, состояния выходов 15 и 16 ячейки со-л Лответственно У и ЕВ таблице приэедены функции и эк-. вивалентные релейно-контактные схемы, реализуемые ячейкой, в зависимости от состояний а,Ь,х.формула изобретения 9 91Программирование однородной структуры осуществляется в соответствии со следующими правилами:1. Каждый нормально разомкнутый контакт релейно-контактной схемы соответствует а; = О, где 1, - координаты ячейки (состояния настройки Аи В).2. Каждый нормально замкнутый контакт схемы соответствует а; =(сос тояния настройки С и О )113, Каждое короткозамкнутое соединение, заменяющее контакт релейно- контактной схемы, соответствует Х 13 = 1 при а 13 = 0 или Х 13 = 0 при 35 а; = 1 (состояния настройки Е и Г),М. Каждому отсутствующему контакту в ячейке, нанесенной на релейно контактную схему координатной сети, ставим в соответствие Х;5 = 0 20 при а"=0 или Х=1 при а; =1Ч 11(состояния настройки С и Н).5. Вертикальная перемычка в релейно-контактной схеме соответствует Ь = 1 (состояния настройки В,О,Е, 25 Н).6.Отсутствие вертикальной связи в схеме отмечается, как Ь; = 0 (состояние настройки А,С,Е,С,.ФРассмотрим пример записи информации в прямоугольный участок однородной структуры при вычислении булевой функции У (Х , Х, Х ), заданной релейно-контактной схемой (фиг.2 а ).Нанесем на схему координатную сетьЗ Элемент схемы с координатами(1,1) программируется в ячейке однородной структуры с теми же координатами в соответствии с состоянием настройки В и первым и пятым правилами. На вход 10 переменной Х подается значение переменной Х 1. На 2 входы Й ячеек верхней гранйцы структуры подаются значения логического "0". В ячейке координатной сети с координатами (1,2 ) элемент схемы отсутствует, Следовательно, ячейка однородной структуры с теми же координатами программируется в соответствии с остоянием настройки С и четвертым и шестым правилами. Элемент релейно-контактной схемы с координатами .(2,1 ) программируется в ячейке однородной структуры с теми же координатами в соответствии с состоянием настройки А и первым и55 шестым правилами, На вход 10 перемен" ной Х ячейки подается значение пере" менной Х . Элемент релейно-контакт 1ной схемы с координатами (2,2) 99610программируется в ячейке однороднойструктуры с координатами (2,2 )состоянием настройки О в соответствии с вторым и пятым правилами. Навход 10 переменной Х ячейки подается значение переменной ХЗ .Аналогично настраиваются ячейки однородной структуры с координатами (3,1) и (3,2 ). Прямоугольный участок однородной структуры, настроенный длярешения булевой функции Г (Х, Х,ХЭ ), заданной релейно-контактнойсхемой, показан на фиг.26. Таким образом, предлагаемая ячей,ка однородной структуры по сравнению с известной более проста и имеет более широкую область применения,. поскольку легко настраивается для реализации булевых функций, заданных в виде релейно-контактных схем без их предварительного преобразования к форме булевых выражений. Структура позволяет реализовать одновременно несколько релейно-контактных схем, так как каждая строка структуры имеет свой выход, и легко организовать развязку между строками с помощью переменной настройки Ь. Ячейка однородной структуры, содержащая 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 третье" го 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 подключен к первому входу первого элемента И, выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью упрощения и расширения области применения за счет вычисления булевых функций, за;: данных в виде релейно-контактных схем без их предварительного преобразования к форме булевых выражений, вход переменной информации ячейки подключенинформационному входу третьего триггера, выходы второго и третьего триг 11 9419 геров подключены к первому и второму входам элемента "Неравнозначностьсоответственно, 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 ячейки, первый выход которой подключен к выходу элемента ИЛИ и к второму входу второго О 96 12элемента И, выход которого подключенк второму выходу ячейки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 577525, кл. С 06 Р 7/00, 1977.2. Хуан К Мибелли Д.Программируемая логическая матрица на элементах ТТЛ и ее применение. ТИИЭР, т.б 4,1976, Ю 3, с.77-79 (прототип).ное Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная/38 Тираж 73ИИПИ Государственного компо делам изобретений и3035,Москва,Ж,Раушская итетаоткрынаб ПоССРй