Асинхронный распределитель Советский патент 1983 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к автомат ке и вычислительной технике Известен асинхронный распределитель, содержащий ячейки на элементах И-НЕ, каждая из которых содержит RS-триггер и управляющий элемент Г10Недостаток устройства - невысокое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемом является асинхронный распределитель, содержащий ячейки на элемен так И-НЕ, каждая из которых содержит RS-триггер и управляющий элемент, первый вход которого соединен с единичным выходомК5-триггера второй вход подключен к шине устан ки ячейки и 3-входу R5-триггера, а выход - к выходной шине ячейки, выходная шина (1-1)-й ячейки соединена с шиной установки i-и ячейки, нулевой выход RS-триггера кото рой соединен с R-входом Р5-триггера (1-1)-й ячейки, а нулевой выход RS -триггера (1+1)-й ячейки соединен с дополнительным R-входом триггера (i -1) -и ячейки 2, Недостаток -этого устройства невысокое быстродействие, обусловл ное тем, что запись очередной 1 в РЭ -триггер (1-1)-й ячейки блокируется до тех пор, пока в RS-три герах i-й и (1+1)-й ячейки записаЦель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в асинхронном распределителе, содержащем ячейки на элементах И-НЕ, каждая из КОТОЕЯДХ содержит Rs-триггер и управляющий элемен первый вход которого соединен с ед ничным выходом RS-триггера, второй вход подключен к шине установки яч ки и S-входу RS-триггера, а выход к выходной шине ячейки, выходная ш на (1-1)-й ячейки соединена с шино установки т-й ячейки, нулевой выхо КЗ-триггера которой соединен сРвходомRS-триггера (1-1)-гй ячейки, выход управляющего элемента 1-й ячейки соединен с третьим управляющего элемента (1-1)-и ячей ки На чертеже представлена.функцио нальная схема асинхронного распределителя . Асинхронный распределитель содержит ячейки 1, каждая из которых содержит RS-триггер 2 на элементах И-НЕ 3 и 4 и управлян щий элемент И-НЕ 5, первый вход которого соеди нен с единичным выходом RS-триггера 2, второй вход подключен к шине 6 установки ячейки 1 и S-входу RS триггера 2, а выход - к выходной шине 7 ячейки I.. Шина 6 установки i -и ячейки 1 соединена с выходной шиной 7 (1-1)-й ячейки 1, к -вход RS -триггера 2 которой соединен с нулевым выходом RS-триггера -и ячейки 1, третий вход управляющего элемента И-НЕ 5 которой соединен с выходной шиной 7 (1+1)-й ячейки 1. Функционирование асинхронного распределителя осуществляется следующим образом. В исходном состоянии .ячейки 1 в ее RS-триггере 2 записан О, .т,.е.. на выходе элемента И-НЕ 4 имеется единичный логический уровень, на выходе И-НЕ 3 - нулевой, в результате чего на выходе управляющего элемента 5 И-НЕ имеется единичный логический уровень; в асинхронном распределителе установка (1-1)-й ячейки 1 производится подача нулевого логического уровня на ее шяну б установки. При этом в KS-триггер 2 этой ячейки 1 запишется 1, т.. е., на выходе элемента 3 Й-НЕ появится единичный логический уровень, а на выходе элемента 4 И-НЕ - нулевой На выходе элемента И-НЕ 5 (г -i) -и ячейки 1 единичный логический уровень будет сохраняться до TJSX пор, нулевой логический уровень будет сохраняться на ее шине 6 устансшки. После того, как на шине 6 установки (1-1)-й ячейки 1 появится единичный логический уроеень, на выходе ее управляющего элемента И-НЕ 5 установится нулевой логический уровень, который через выходную шину 7 этой ячейки 1 поступит на шину 6 установки i-и ячейки 1, в результате чего в RS-триггер 2 последней будет записана на его выходе ее элемента И-НЕ 3 появится единичный логический уровень, а на выходе элемента 4 - нулевой. Этот уровень поступит на И-вход R5-триггера 2 {1-1)-й ячейки 1 и в последней запишется , т.е. на выходе ее элеМента И-НЕ 4 появится единичный логический уровень, на выхода элемента И-гНЕ 3 - нулевой, а на выходе элемента И-НЕ 5 этой ячейки установится единичный логический уровень, который через ее выходную шину 7 поступит на шину 6 установки i-й ячейки 1, после чего на выходе управляющего элемента И-НЕ 5 последней появится нулевой логический уровень. Далее произойдет, установка (1+1}-й ячейки 1, процесс которой аналогичен рассмотренному Заметим, что до тех пор, пока в R5-триггере 2 i-Й ячейки 1 записана l, в RS-триггер 2 ( i-l)-и ячейки 1 не может быть записана 1. Действительно, при. этом на v-входе RS-триггера имеется нулевой логический уровень, который поддерживает единичный логический уровень на выходе его элемента И-НЕ 4. Поэому подача по шине 6 установки (i-l)-a ячейки I нулевого логического уровня до того, как i-я ячейка 1 перейдет в исходное состояние ( т. е, в R5 -триггере 2 этой ячейки будет записан О ), вызовет лишь появление 5 единичного логического сигнала на ыходе элемента И-НЕ 3ц

Заметим также, что управляющие элементы И-НЕ 5 i-й и (1-1)-й ячеек образуют RS-триггер, и выходы Ю этих элементов не могут одновременно иметь нулевой логический уровень/ т..ец нулевой логический уровень на выходной шине 7 i-и ячейки 1 поддерживает единичный логический 5 уровень на выходе элемента 5 И-НЕ (i-l)-fll ячейки 1. Поэтому подача по шине 6 сигнала установки (}-1)-й ячейки не вызывает переключения элемента И-НЕ 5 этой ячейки и изменения сигнала на шине 1-1 ячейки.. 20

Таким образом, повторная, установка (г1-1)-йячейки 1 осуществляется лишь после того, как t-я ячейка 1 окажется в исходном состоянии, . 25 Следовательно, при повторной инициации работы асинхронного распределителя до того, KciK завершится предыдущий цикл его работы, последующая

волна установок ячеек не достигнет предыдущей, так как между ними всегда будет находиться по крайней мере одна ячейка в исходном состоянии, что обеспечивает правильное функционировани распределителя в мультимикропрограммном режиме,

В известном асинхронном распределителе, содержащем п ячеек, время прохождения одной микропрограммы составляет Т ni, где t - время срабатывания одной ячейки,причем t 6f, где т - задержка элемента И-НР Таким образом, повторная инициация известного асинхронного распределителя может осуществляться не раньше, чем через это время .В предлагаемом асинхронном распределителе повторная инициация может осуществляться после того, как сработают его первые три ячейки, т.е. и не зависит от общего числа ячеек асинхронного распределителя . Следовательно,при общем числе ячеек асинхронного распреде ителя, равном п, его скорость увеличивается в п/3 раз. При этом предлагаемый асинхронный распределитель одновременно может обрабатывать (в мультимикропрограммном режиме) до п/2 программ,.

АСИНХРОННЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ/ содержащий ячейки на элементах ji-n Й-НЕ, каждая из которых содержит RS-триггер и управляющий элемент, первый вход которого соединен с единичным .выходом RS-триггера, второй вход подключен к шине установки ячейки и 5-входу RS-триггера, а выход - к выходной тине ячейки, выходная шина