НЕПРЕРЫВНО-ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2012 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны непрерывно-логические устройства (см., например, рис.14 на стр.72, рис.15 на стр.73 в книге Шимбирев П.Н. Гибридные непрерывно-логические устройства. - М.: Энергоатомиздат, 1990), которые реализуют непрерывно-логические функции.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных непрерывно-логических устройств, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что для обеспечения изменения коэффициентов реализуемых функций необходимо изменение коэффициентов усиления операционных усилителей.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип непрерывно-логическое устройство (см. рис.13 на стр.70 в книге Шимбирев П.Н. Гибридные непрерывно-логические устройства. - М.: Энергоатомиздат, 1990), в котором реализуется непрерывно-логическая функция

,

где y₁<a _k≤y₂ (a _k∈{a ₁,a ₂,a ₃,a ₄,a ₅}, a ₅<a ₄<a ₃<a ₂<a ₁); ∨, ∧ - символы логических операций ИЛИ, И; , , , , .

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что для обеспечения изменения a _k необходимо изменение коэффициентов усиления операционных усилителей прототипа.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения изменения a _k без каких-либо изменений устройства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в непрерывно-логическом устройстве, содержащем три информационных входа и выход, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены пять компараторов, пять замыкающих и пять размыкающих ключей, причем третий, первый и второй информационные входы непрерывно-логического устройства соединены соответственно с инвертирующим входом пятого компаратора, объединенными инвертирующими входами первого, третьего и объединенными инвертирующими входами второго, четвертого компараторов, выход i-го компаратора соединен с управляющим входом i-ых размыкающего и замыкающего ключей, выход i-го замыкающего ключа соединен с выходом i-го размыкающего ключа, выходы первого, третьего, четвертого и пятого замыкающих ключей соединены соответственно с входами второго замыкающего, четвертого размыкающего, пятого замыкающего ключей и выходом непрерывно-логического устройства, выход второго замыкающего ключа объединен с входами третьего, пятого размыкающего и четвертого замыкающего ключей, а входы первых замыкающего и размыкающего ключей соединены соответственно с входами второго размыкающего и третьего замыкающего ключей.

На чертеже представлена схема предлагаемого непрерывного-логического устройства.

Непрерывно-логическое устройство содержит компараторы 1₁, …, 1₅, замыкающие 2₁, …, 2₅ и размыкающие 3₁, …, 3₅ ключи, причем третий, первый и второй информационные входы непрерывно-логического устройства соединены соответственно с инвертирующим входом компаратора 1₅, объединенными инвертирующими входами компараторов 1₁, 1₃ и объединенными инвертирующими входами компараторов 1₂, 1₄, выход компаратора 1_i соединен с управляющим входом ключей 2_i и 3_i, выход ключа 2_i соединен с выходом ключа 3_i, выходы ключей 2₁, 2₃, 2₄ и 2₅ соединены соответственно с входами ключей 2₂, 3₄, 2₅ и выходом непрерывно-логического устройства, выход ключа 2₂ объединен с входами ключей 3₃, 2₄, 3₅, а входы ключей 2₁ и 3₁ соединены соответственно с входами ключей 3₂ и 2₃.

Работа предлагаемого непрерывно-логического устройства осуществляется следующим образом. На его первый, второй, третий информационные входы подаются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) x₁, x₂, x₃; на неинвертирующем входе компаратора 1_i и входах ключей 2₁, 3₁ фиксируются соответственно опорное напряжение a _i и напряжения y₁, y₂, причем y₁<a ₅<a ₄<a ₃<a ₂<a ₁≤y₂. Если на управляющем входе ключей 2_i, 3_i действует лог. «1» (лог. «0»), то ключ 2_i замкнут (разомкнут), а ключ 3_i разомкнут (замкнут). Таким образом, сигнал на выходе непрерывно-логического устройства определяется выражением

где ∨, ∧ - символы логических операций ИЛИ, И; , , , , . В представленной ниже таблице приведены все возможные комбинации значений переменных Р₁, …, Р₅, и соответствующие этим комбинациям значения сигнала на выходе предлагаемого устройства, полученные согласно (1).

Р₁ P₂ P₃ P₄ P₅ Z P₁ P₂ P₃ P₄ P₅ Z 0 0 0 0 0 y₁ 1 0 0 0 0 y₁ 0 0 0 0 1 y₁ 1 0 0 0 1 y₁ 0 0 0 1 0 y₁ 1 0 0 1 0 y₁ 0 0 0 1 1 y₁ 1 0 0 1 1 y₁ 0 0 1 0 0 y₁ 1 0 1 0 0 y₁ 0 0 1 0 1 y₂ 1 0 1 0 1 y₂ 0 0 1 1 0 y₁ 1 0 1 1 0 y₁ 0 0 1 1 1 y₁ 1 0 1 1 1 y₁ 0 1 0 0 0 y₂ 1 1 0 0 0 y₁ 0 1 0 0 1 y₂ 1 1 0 0 1 y₁ 0 1 0 1 0 y₂ 1 1 0 1 0 y₁ 0 1 0 1 1 y₂ 1 1 0 1 1 y₁ 0 1 1 0 0 y₂ 1 1 1 0 0 y₁ 0 1 1 0 1 y₂ 1 1 1 0 1 y₂ 0 1 1 1 0 y₂ 1 1 1 1 0 y₁ 0 1 1 1 1 y₂ 1 1 1 1 1 y₁

С учетом данных, представленных в таблице, на выходе предлагаемого непрерывно-логического устройства имеем

,

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое непрерывно-логическое устройство обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, поскольку реализует аналогичную воспроизводимой в прототипе непрерывно-логическую функцию, но не требует собственных изменений при изменении a _k.

Изобретение предназначено для воспроизведения функций непрерывной логики, зависящих от трех аргументов - входных аналоговых сигналов, и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации. Техническим результатом является обеспечение возможности изменения коэффициентов реализуемых функций без изменения коэффициентов усиления операционных усилителей. Устройство содержит пять компараторов, пять замыкающих и пять размыкающих ключей. 1 ил., 1 табл.

Непрерывно-логическое устройство, содержащее три информационных входа и выход, отличающееся тем, что в него введены пять компараторов, пять замыкающих и пять размыкающих ключей, причем третий, первый и второй информационные входы непрерывно-логического устройства соединены соответственно с инвертирующим входом пятого компаратора, объединенными инвертирующими входами первого, третьего и объединенными инвертирующими входами второго, четвертого компараторов, выход i-го компаратора соединен с управляющим входом i-х размыкающего и замыкающего ключей, выход i-го замыкающего ключа соединен с выходом i-го размыкающего ключа, выходы первого, третьего, четвертого и пятого замыкающих ключей соединены соответственно с входами второго замыкающего, четвертого размыкающего, пятого замыкающего ключей и выходом непрерывно-логического устройства, выход второго замыкающего ключа объединен с входами третьего, пятого размыкающих и четвертого замыкающего ключей, а входы первых замыкающего и размыкающего ключей соединены соответственно с входами второго размыкающего и третьего замыкающего ключей.