Управляемый @ -триггер Советский патент 1984 года по МПК H03K3/37 H03K21/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено при построении интегральных тестопригодных по следовательных устройств обработки цифровой информации.. Известен D-триггер, который содержит два элемента равнозначности и элемент И, причем второй вход первого элемента равнозначности является входом D-триггера, выход первого элемента равнозначности соединен с первым входом элемента второй вход которого является вход синхронизации, выход элемента И соединен с первым входом второ го элемента равнозначности вто рой вход ; оторого соединен со входом D, а выход которого является выходом триггера и соединен с первым входом первого элемента рав нозначности Cl. Существенным недостатком извест ного устройства является его неоднородность, т.е. применение различных типов логических элементов, что затрудняет их реализацию в интегральном исполнении, так как требует увеличения номенклатуры базовых вентилей. Кроме того, недостатком является низкая приспособленность к диагностике их неисправностей, необходимость которой часто возникает в тех случаях, когда триг геры используются в многоуровневых преобразователях информации, где не имеется возможности производить засылку заранее известной информации. Этот факт определяет трудност диагностирования последовательностн схем, содержащих в своем составе/ такие триггеры. Известен управляемый D-триггер, содержащий три элемента равнозначности, входную шину, шину управления и информационную шину, которая соединена с первыми входами первого и второго элементов равнозначно ти, выход первого из которых соеди с первым входом третьего элемента равнозначности, второй и третий вхо ды которого соединены соответственно с шиной управления и с входной шиной, выход третьего элемента равнозначности соединен с вторым входом второго элемента равнозначности, инверсный выход которого сое динен с вторым входом первого элемента равнозначности Сз. Известное устройство имеет два режима работы, причем в режиме пров ки работоспособности устройство генерирует импульсы. Наличие неисправ ности приводит к срыву генерации. Кроме того, изменением сигналов управления и синхронизации в триггере можно организовать режим прохода информации по информационному входу D, что особенно важно с точки зрения диагностики неисправностей, так как в этом случае сигнал на выходе триггера не зависит от его внутреннего состояния, т.е. для диагностики неисправностей последователь ностной схемы, содержащей такой триггер, применимы хорошо разработанные методы диагностики комбинационных схем. Основными недостатками такого D-триггера являются отсутствие возможности .независимого обнуления триггера, что сужает его функциональные возможности, а также неоднородность структуры триггера, содержащей два типа логических элементов, что усложняет его интегральную реализацию. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет выделения режима независимого обнуления. Для достижения поставленной цели в управляемый D-триггер,содержащий три элемента равнозначности,входную шину, первую шину управления и информаци- .. онную шину, которая соединена с первыми входами первого и второго элементов равнозначности, выход первого из которых соединен с первым входом третьего элемента равнозначности, второй и третий входы которого соединены соответственно с первой шиной управления и с входной шиной, введены четвертый, пятый и шестой элементы равнозначности, вторая шина управления и шина сброса, которая соединена с четвертым входом третьего элемента равнозначности и с первым входом четвертого элемента равнозначности, второй вход и выход которогосоединены соответственно с выходом второго элемента равнозначности и с первым входом пятого элемента равнозначности, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента равнозначностц, и с первым входом шестого элемента.равнозначности, второй вход которого соединен с третьим входом четвертого элемента равнозначности, с вторым входом второго элемента равнозначности и с второй шиной управления, выход шестого элемента равнозначности соединен с вторым входом первого элемента равнозначности, выходы шестого и пятого элементов равнозначности соединены соответственно с прямым и инверсным выходами устройства. На чертеже представлена схема управляемого D-триггера. Схема содержит элементы 1-6 равнозначности, информационную шину 7, lUHHy 8 управления, входную шину 9, шину 10 управления, шину 11 сброса, инверсный выход 12 и прямой выход 13. Информационная шина 7 соединена с первыми входами элементов 1 и 2 равнозначности, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов 3 и 4 равнозначности, выходам которых соединены с входами элемента 5 равнозначности, выход которого соединен с выходом 12 и с первым входом элемента 6 равнозначности, второй вход которого соединен со вторыми входами эле ментов 2 и 4 равнозначности и с . шиной 10 управления, второй и тре тий входы элемента 3 равнозначности соединены соответственно с шиной 8 управления и с входной шиной 9, шина 11 сброса соединена с четвертым входом элемента 3 равнозначнос ти и с третьим входом элемента 4 ра нозначности, выход элемента 6 равнозначности соединен с выходом 13 и с вторым входом элемента 1 равнозначности. Предлагаемый D-триггер функционирует следующим образом. На шину 10 триггера постоянно подается сигнал константа О, в этом случае элементы 2 и б равнозначности реализуют функцию инверторов, а элемент 4 равнозначности реализует логическую функцию конъюн ции отрицаний входных переменных. Тогда выражение, описывающее структуру триггера, будет иметь вид: Fg| ij {{DFVSF)UCRv{DFvrFlOcR)(DvR)v v((DFv5FJUCRv(DFvBF)DCR)(DR) , (f) В режиме функционирования на шину 8 подается управляющий сигнал . При отсутствии сигнала обнуления () устройство будет реализовывать следующую функцию: Feb,, DFvFevrc . (2) Выражение (2) описывает функционирование D-триггера с синхронизацией. При значении сигнала обнулени/т на шине 11 , на выходе 13 триггер формируется сигнал константа О независимо от сигнала синхронизации ). В режиме диагностики неисправное тей на шину 8 управления подается сигнал управления . При наличии на шине 9 сигнал синхронизации () и отсутствии на шине 11 сигнала обнуления () устройство реализует следующую функцию: Р/и 1, С 1, , т.е. D-триггер работает в -режиме повторения информации по входу, D-выходной сигнал не зависит от внутреннего состояния триггера. Таблица истинности работы предлагаемого D-триггера представлена в таблице. Таким образом, предлагаемый управляемый D-триггер в режиме функционирования работает как синхронизируемый D-триггер с независимым обнулением, в режиме диагностики - как повторитель информации по входу D. Целесообразность введения в триггер специального режима работы - режим диагностики - определяется в перjвyю очередь тем, что на диагностику неисправностей последовательностных схем расходуются колоссальные средства. Тем не менее до сих порь не удается разработать сколь-либо удовлетворительный метод диагностики неисправностей таких схем, что связано в первую очередь с трудностя- . ми установки элементов памяти в заданное состояние и учета этих состояний. Применение предлагаемого устройства позволит использовать для диагностики последовательностных схем достаточно хороше разработанные методы диагностики комбинационных схем (при переводе триггера в режиме диагностики U 1, R 0). Диагностику неисправностей самих триггеров можно осуществлять методом объединения их в сдвигающие регистры. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить его независимое обнуление, в то время как известное устройство не обладает такой способностью, что расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства. Кроме того, предлагаемое устройство в отличие от известного состоит только из однотипных элементов, что позволит существенно упростить вопрос его реализации интегральными технологиями.

УПРАВЛЯЕМЫЙ D-ТРИГГЕР, содержащий три элемента равнозначности, входную шину, первую шину управления и информационную шину, которая соединена с первыми входами первого и второго элементов равнозначности, выход первого из которых соединен с первым входом третьего элемента равнозначности, второй и третий входы которого сдединены с первой шиной управления и с входной шиной, отличаю м. щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможное- . тей, в него введены четвертый, пятый и шестой элементы равнозн чности, вторая шина управления и шина|1 сброса, которая соединена с четвертым входом третьего элемента pasHOtf значности и с первым входом четвертого элемента равнозначности, второй вход и вйход которого соединены соответственно с выходом второго элемента равнозначности и с первым входом пятого элемента равнозначности/ второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента равнозначности и с первым входом шестого элемента равнозначности, второй i вход которого соединен с третьим входом четвертого элемента равно(Л значности, с вторым входом второго элемента равнозначности и с второй шиной управления, выход шестого элемента равнозначности соединен с вторым входом первого элемента равнозначности, выходы шестого и пятого элементов равнозначности соеди- нены соответственно с прямым и инверсным выходами устройства. х

О О

О О

О О

О 1

О О

Продолжение таблицы