Автоматический синтезатор релейных схем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И)зб 1) 0 06 Г 15/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯЕЛЬСТВУ(71) Дальневосточный орденаТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут им.В.В,Куйбьпаева(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ .723586, кл. о 06 р 15/20, 1980:,РЕЛЕЙНЫХ СХЕМ по авт,св. Р 723586,1 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения достоверности, в него введены блок считывания контрольОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД ных сигналов и блок регистрации контрольных сигналов, причем блок считывания контрольных сигналов содержит кнопку покаскадной записи, регистр сдвига по каскадам. кнопку сброса записи и матрицу элементов И, причем первые входа элементов И каждого столбца объединены между собой, н подключены к соответствующей группе выходов блока ввода, вторые входы элементов каждой строки объединены между собой и подключены к соответствующему входу регистра сдаига, а выходы элементов И поразрядно соединены с входами регистрации контрольных сигналов, установочный и сбросо-вый входы регистра сдвига соединены Ж соответственно с кнопками покаскад" ной записи и сброса записи.С:Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь эовано для разработки дискретных устройств автоматики.По основному авт.св. 9 723586 известно устройство, содержащее блоки управления и ввода, модель релейных схем, генератор конституентов, блоки регистров, сигнализации, сос.тавления расширенной таблицы, состояний, расп.еделителей, задержки, 10 сравнения, умножения, оценки результата и регистрации Г 13.Недостатком известного устройства является невозможность решения задачи технической диагностики в процес се синтеза, т.е. получать таблицы значений сигналов в контрольныхточках.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем 2 О обеспечения решения задачи технической диагностики в процессе синтеза получения таблицы значений сигналов в контрольных точках.Поставленная цель достигается 25 тем, что в синтезатор введены блок считывания контрольных сигналов и блок регистрации контрольных сигналов, причем блок считывания контрольных сигналов содержит кнопку по- каскадной записи, регистр сдвига по каскадам, кнопку сброса записи и матрицу элементов И, причем первые входы элементов И каждого столбца объединены между собой и подключены к соответствующей группе выходов блока ввода, вторые входы элементов каждой строки объединены между собой й подключены к соответствующему входу регистра сдвига, а выходы элементов И поразрядно соединены с входами регистрации контрольных сигналов, установочный н сбросовый входы регистра сдвига соединены соответственнос кнопками покаскадной записи и сброса записи.45На фиг.1 представлена блок-схемаавтоматического синтезатора релейныхсхем; на Фиг.2 - электрическая принципиальная схема блока считыванияконтрольных сигналов; на фиг,3 - то 50же, блока управления, на фиг.4 - тоже, блокасоставления расширеннойтаблицы состояний; на фиг.5 - блоксхема блока распределителей; нафиг.б - электрическая принципиальная схема блока оценки результата.Устройство содержит (фиг.1) блоки1 управления и 2 ввода, модель 3 релейных схем, генератор 4 конституентов, блоки 5 регистров, 6 сигнализации, 7 составления расширенной таблицы состояний, 8 распределителей,9 задержки, 10 сравнения, 11 умножения, 12 оценки результата, 13 регист.Рации,14 считывания контрольных сиг" 65 налов, 15 регистрации контрольных сигналов. Блок 14 считывания контрольных сигналов содержит (фиг.2) кнопку 16 покаскадной записи, регистр 17 сдвига по каскадам, кнопку 18 сброса записи, элементы 19 И. Блок 1 управления (Фиг.3 ) содержит кнопку 20 пуска, кнопку 21 сброса, формирователь 22 одиночных импульсов, Рз триггер 23, Блок 7 составления расширенной таблицы состояний (фиг.4) содержит узел 24 формирования сочетаний переменных .с элементами 25 И-ИЛИ узел 26 формирования инверсий пере" менных с элементами 27 НЕ и 28 И-ИЛИ и узел 29 выбора элементов, содержащий разнофункциональные элементы 30, элементы 31 и элемент 32 ИЛИ. Блок 8 распределителей (фиг,5) содержит распределитель 33 сигналов выбора сочетаний переменных, распределитель 34 сигналов выбора инверсий переменных, распределитель 35 сигналов выбо" ра элементов и субблок 36 генерации внутренних сигналов. Блок 12 оценки результатов (фиг.б ) содержит группуоднотипных логических схем 37, каждаяиз которых содержит элемент 38 НЕ, триггер 39, элемент 40 И и элемент 41 И-ИЛИ, а также формирователи 42 и 43 и Й 9-триггер 44.При описании работы устройства используются следующие условные обозначения функциональных сигналов 45 - запуск .синтезатора (одиночный сигнал из блока управления при на- жатии кнопки РПуск"); 46 - сигнал, приводящий блоки в исходное состояние (при нажатии кнопки Сброс" ), 47 - сигналы, управлякщие подачей входных переменных на подключаемые элементы; 48-52 - подача на входы выбираемых элементов по одной переменной; 53-56 - подача на входы выбираемых элементов сочетаний и двух переменных; 57-59 - подача на входы выбираемых элементов сочетаний из . трех переменных;60 - сигналы, управляющие подключением различных элементов синтезируемой структуры; 61 включение элемента И с двумя входами;62 - включение элемента НЕРАВНОЗНАЧ,НОСТЬ с двумя входами; 63 и 64 включение элемента ЗАПРЕТ с двумя входами; 65 - включение элемента ИЛИ с двумя и тремя входами; 66-68 - включение элемента ЗАПРЕТ с тремя входами; 69 - включение элемента И с тремя входами; 70 (70.1-70.3) - сигнализация об инверсии сигнала соответатвенно на 1-3 входах подключае-, мого элемента синтеэируемой структуры; 71-73 - сигналы, характеризующие условия получения минимального значения функции предпочтения; 71 " комбинация входов; 72 - тип элемента, 73 - наличие инверсий на входах1061148 70,2 70,3 70,1 0 0 0 Таблица 2 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 48 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ,0 О 0 0 0 0 0 0 0 0 О 0 0 элементов; 74 - сигнал окончаниясравнения и о том, что новое число. Р; меньше ранее записанного в блоке12 оценки результата; 75 - сигнал отом, что число Я; =О (закончен выборпоследнего элемента каскада/; 76сигналы, формирующие различные сочетания входных переменных на триггерах; 77 - сигнал последовательностизначений кодирующей переменной элемента памяти; 78 и 79 - сигналы взаи модействия блока 13 с блоком 8 распределителей; 80 и 81 - сигналы взаимодействия блока 13 с блоком 5 регистров,. 82 " сигнал окончания сравнения; 83 - сигнал окончания перебора всех элементов расширенной таблицы состояний; 84 - сигнал об установке в генераторе 4 конституентов нового конституента и запуска считываниявходной таблицы в блоке ввода; 85 - 20сигнал окончания умножения н началасравнения; 86 - последовательностьзначений кодирующей переменной с выхода очередного проверяемого элементарасширенной таблицы состояний 87 - 25конституенты, поступакщие в блок 10сравнения из генератора 4 конституентов; 88 - синхронизирующий сигналдлительностью равный времени считывания исходной таблицы в блоке 2 вво-ц)да 89 - сигнал об окончании проверкивсех конституентов очередного элемента каскада, 90 - сигнал на запуск,генератора 4 конституентов; 91 и 92 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 сигналы о совпадении выходной комбинации каскада с проверяемым конституентом соответственно при сигнале "1 ф и "О" в цепи 95; 93 - значения входных переменных, 94 - значения выходов элементов, подключаемых на модели, 95 - цепь передачи значения функции Р исходной таблицы состояний; 96 цепь передачи значения функции предпочтения Й; на-м шаге синтеза (цепь 96 1; 97 - выходы блока 14 сии" тывания контрольных сигналов.Кроме того, при описании работы синтезатора используются табл.1 и 2.Таблица 1 0 0 0 . 0 О О 0 О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,0 0 0 0 0 0 0 О О О О 0 0 010 Г)1148 Продолжение т абл . 211.1111 48 о о о о 1 0 0 0 О 1 О О О 1 О 0 О 1 О О о о о о о о о о О О 0О 1 о о о о 1 1 О О О О 1 О О О 1 ОО 1 О о о Автоматический синтезатор работает следующим образом.В исходном состоянйи модель 3 фиг.1 ) отключена от всех блоков, выходы блока 2 ввода подключены с помощью шнуровых соединений к входам блока 7 составления расширенной таблицы. Условия задачи (исходная противоречивая или непротиворечивая таблица состояний ) набираются оператором в блоке 2 ввода с помощью кнопок записи входных переменных и кнопки функций. При нажатии кнопки 20 "Пуск" фиг.3в блоке управления формирователь 22 выдает одиночный сигнал 45 запуска работы всех блоков. Кроме этого, кнопка 20 "Пуск" подает разрешающий сигнал на триггер 23, с выхода последнего формируется сигнал 46, равный по длительности времени 50 работы машины при выборе элементов каскада. Сигнал 46 принимает нулевое значение при нажатии кнопки 21 "Сброс". После прихода сигнала 45 в блок 2 ввода (фиг.1) на выходах 55 йоследнего последовательно появляются значения входных переменных 93, которые поступают в блок 7 составления расширенной таблицы состояний,этот же сигнал 45 устанавливает в 69блоке 8 распределителей первоначальные сочетания сигналов 48, 61, 70.1,последние, поступая в блок 7 состав-.ления расширенной таблицы, подключают сигналом 61,выход первого иэ раз нофункциональных элементов 30 (Фиг.4 ) блока 7 составления расширенной таблицы и на вход этого элемента с помощью сигналов 48 и 70.1 первую комбинацию входных переменных 93;.В процессе считывания исходной таблицы на выходе блока составления расширенной таблицы формируется сигнал 86 - последовательность значений первой кодирующей переменной. Последний поступает в блок 10 сравнения фиг.11, где сравнивается с первым конституентом 87.1, поступающим из генератора 4 конституентов и в случае совпадения сигнала 86 и конституента.87.1 формируются сигналы 91 при единичном значении функции Г =1) или 92 при нулевом значении Функции Р=О) . Сигналы 91 и 92 поступают в блок 11 умножения, где считаются и перемножаются числа импульсов этих сигналов. После окончания умножения генератор 4 конституентов по сигналу 94 из блока 11 умножения устанавливает второй конституент и сигналом 84 .запускает блок 2 ввода, на выходах которого вновь формируется последовательность значений входных переменных. На выходе 86 блока 7 составления расширенной таблицы появляются значения первой кодирующей переменной, которые, поступая в блок 10 сравнения, сравниваются с вторым конституентом, установленным в генераторе 4 конституентон, и на выходе блока 10 формируются новые сигналы 91 и 92, числа импульсов этих сигналов перемножаются и прибавляются к ранее полученному числу, записанному в сумматоре блока 11 умножения.Описанный процесс повторяется до тех пор, пока не проверятся все необходимые для данного этапа конституенты (в данном случае "0" и "1") и на выходе генератора 4 конституен" 10 тов не появится сигнал 89,при этом в блоке. 11 умножения получается (в цепи 96 ) значение функции предпочтения Й;ф Й, характеризующее степень приближения значений выходной функции 15 первого проверяемого элемента к зна-, чениям заданной Функции Р, минимальное значение Р = О характеризует поЛное совпадение кодирующей переменной с функцией Р или ее инверсией (Р). 20 Полученное значение Функции к записывается н блок 12 оценки результата после поступления разрешающего сигнала "0", и затем в блоке 11 числостирается с выдержкой времени, а в 25 блоке 12 Формируется сигнал 82, по которому в блоке 8 распределителей устанавливается новая комбинация сигналов 49, 61, 70.1 (табл,1 и 2 ). Этот же сигнал 82 запУскает блок 2 ввода, и на выходе блока 7 составления расширенной таблицы формируется сигнал 86, представляющий собой значение второй кодирующей переменной. Далее описанный процесс повторяется, и в блоке 11 умножения вычисляется значение функции предпочтения Я,=12 для нторой переменной. При проверке всех конституентов 40 в генераторе 4 конституентов вырабатывается сигнал 89, после прихода которого по сигналу "0" из.блока 11 умножения происходит сравнение Й 2 с Р, записанным в блоке 12 оценки результата. В случае, если й с Р, то 445 Й 2 записывается в блок 12, и Формируется сигнал 74, соответствующие данной кодирующей переменной (для Я это будут сигналы 49, 61, 70.1 ). В случае, если Р 2 зй, то сигнал 75 не формируется, и в блоке 12 оценки результата остается число Й . После сравнения появляется сигнал 82, по которому в блоке 8 распределителей устанавливается новая комбинация сигналон 47, 60, 70 и вновь запускается блок 2 ввода. Указанный процесс продолжается до тех пор, пока в блоке 8 распределителей не .будут перебраны все возможные сочетания сигна лов 47, 60 и 70. После этого вступает блок 13 регистрации, который включает в работу автоматического синтезатора элементы памяти " триггеры. 65 На выходе блока 13 появляется сигнал 77, который в блоке 7 составления расширенной таблицы на выходе 86 Формирует значения новои кодирующей переменной, для которой новое число Р; будет меньше, чем число, записанное ранее н блоке 12 оценки результата, так как введение триггеров исключает противоречивость заданной таблицы состояний. При сравнении вновь полученного числа Й; формируется сигнал 74, по которому в блоке 5 регистров запоминаются новые сигналы 71 и 73, а сигналы 72 заменяются сигкалами 81 из блока 13 регистрации.После перебора всех сочетаний сигналов 81 совместно с сигналами 71 и 73 в блоке 8 распределителей формируется сигнал 83, сигнализирующий об окончании перебора всех возможных кодирующих переменных, при этом в блоке 12 оценки результата будет записано наименьшее число К.:Р . аап 1 в блоке 5 регистрон записаны соответствующие Рлсигналы 81, 71 и 73, последние поступают в блок б сигнализации. По данным блока сигнализации оператор на модели 3 выбирает необходимый элемент и подключает на его входы указанные переменные с помощью шнуровых соединений, выход этого элемента подключает к блоку 10 сравнения. При этом н генераторе 4 конституентов вводится н работу следующий разряд и проверяются конституенты 00, 01, 10, 11После набора элемента оператор нажимает кнопку "Пуск" в блоке 1 управления (Фиг.31, и описанный процесс повторяется до полного перебора всех кодирующих переменных, при этом н блоке 12 оценки результата (Фиг;1) записывается наименьшее число Р;:Р которое заведомо гленьше, чел Р В результате работы синтезатора к выбранному ранее элементу будет подобран второй элемент схемы, который оператор подключает на модели 3 к входным переменным, а выход его подает в блок 10 сравнения.После нажатия оператором кнопки "Пуск" (фиг.3 весь цикл повторяется до выбора третьего элемента, и синте- затор будет работать до тех пор, пока при очередном подборе элемента н блоке 11 умножения (Фиг.1) не получится значение функции предпочтения й= 0 . При этом в блоке 11 умножения Формируется сигнал 75,по которому н блок 6 сигнализации поступают сигналы 71, 73, 72 или 81,:соответствующие элементу и варианту подключения на его входы переменных, кроме того, по этому сигналу останавливается работа блока 8 распределителей, которыЯ Формирует сигнал 83 окончания работы, и н блоке б сигнализации горит лал1061148 10 35 па Р= 0 . Оператор устанавливает последний элемент полученного каскада на модели 3, затем выходы 94 всех ранее набранных элементов отключает от блока 10 сравнения и подключает на входы блока 7 составления расширенной 5 таблицы состояний и, тем самым, на входы блока 14 считывания контрольных сигналов, предварительно отключив их от выходов блока 2 ввода. Затем оператор нажимает кнопку 16 покаскадной 10 записи 1 фиг.2), на первом выходе регистра 17 сдвига по каскадам появляется разрешающий сигнал, по которому сигнал 93 с выходов набранных на модели элементов через схемы И 19 по ступает на входы 1 каскада блока 15 регистрации контрольных сигналов (фиг,1 ).При решении последовательностных задач на первом каскаде обязательно выбирается один или несколько элементов памяти, которые сводят исходную противоречивую таблицу к.непротиворечивой, поэтому после решения задачи на 1 каскаде можно отключить работу блока 13 коммутации и регистрации.Синтез следующих каскадов происходит аналогично описанному выше и благодаря сходимости алгоритма сопро-) вождается уменьшением числа элементовот каскада к каскаду. При полученииочередного каскада всего из одногоэлемента синтез схемы является законченным. После синтеза каждого каскада оператор подключает выходы набранных элементов на входы блока 7 путемнажатия кнопки 16 по каскадной записи фиг.2 ), выходы .всех элементовпокаскадно записываются в блоке 15регистрации контрольных сигналов 15фиг.1 1, Блок 15 регистрации контрольных сигналов может представлятьсобой набор триггеров, либо несколько запоминающих устройств типа ОЗУ,либо данные выходов элементов каска-,дов будут поступать на печатающееустройство и печататься в виде таблицы. Кнопка 18 сброса записи (фиг.2)служит для приведении регистра 17сдвига по каскадам в исходное состояние, при котором сигналы на выходахрегистра 17 сдвига отсутствуют. Таким образом, предлагаемое устройство за счет возможности получения значений сигналов в контрольных точках синтезируемой схемы (получения циагностической информации; ) существенно расширяет функциональные воэможности известного1061148 ВНИИПИ Заказ 1055 Тираж 706 Подписв Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул,Проектн