Апериодическое импульсное устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K5/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но ДЛЯ построения устройств цифровой вычислительной техники на потенциальных логических элементах.

Известно апериодическое импульсное устройство, содержащее п апериодических автоматов и ti -канальный индуктор, первый канал которого содержит три логических элемента, а остальные каналы - по одному логическому элементу, причем выходы первых элементов всех каналов и второго элемента первого канала соединены со входами третьего элемента первого канала, выход которого соединен со входами первых элементов, всех каналов и фазовы1 и входами всех апериодических автоматов, выход индикации каждого из которых соединен со входами второго элемента первого канала и первого элемента, соответствующего канала. Это апериодическое импульсное устройство может быть построено на элементах функционально безызбыточного базиса И-НЕ (ИЛИ-НЕ/, что является его достоинством 1,

Однако известное устройство не свободно от влияния опасных состязаний, которые приводят к сбоям в случае, если задержка хотя бы одного из первых элементов любого канала окажется больше задержки по одной из цепей обратной связи, что снижает функциональную надежность устройства.

Наиболее близким к изобретению является апериодическое импульсное устройство, содержащее h апериодических автоматов и п-канальный индика гор, каждый канал которого имеет четыре элемента И-НЕ, причем выход первого, второго и третьего элементов И-НЕ каждого канала соединен соответственно со входом второго, третьего и четвертого элементов ИНЕ того же канала и входами третьего, четвертого и первого элементов И-НЕ всех каналов, а выход четвертого элемента И-НЕ каждого канала соединен с фазовым входом соответствующего апериодического автомата, выход индикации которого соединен со входом первого элемента И-НЕ того же канала и входами вторых элементов И-НЁ всех каналов. Это апериодическое устройство может быть построено на элементах безызбыточного логического базиса И-НЕ (ИЛИ-НЕ) и при этом имеет высокую функциональную надежность при любых соотношениях задержек его элементов и апериодических автоматов, что является его достоинством r2J.

Недостатками этого устройства являются его сложность и избыточность оборудования - в каждом из и каналов

его индикатор содержит четыре(п+1 входовых логических элемента.

Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения апериодического импульсного устройства.

Цель достигается тем, что в аперодическое импульсное устройство, содержащее п апериодических автоматов и п-канальный индикатор, каждый канал которого имеет четыре элемента И-НЕ, причем в каждом канале выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, а выход третьего элемета И-НЕ соединен со вторым входом четвертого элемента И-НЕ,выход которого соединен с фазовым входом соответствующего апериодического автомата, выход индикации которого соединен с первым входом первого и вторым входом второго элементов И-НЕ этого канала, введены четыре дополнительных элемента И-НЕ, причем выходы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого дополнительных элементов И-НЕ, выходы которых соединены со вторыми входами друг друга и первыми входами второго и первого дополнительных элементов И-НЕ соответственно, при этом выходы первого и второго элементов И-НЕ всех каналов соединены с последующими входами первого дополнительного элемента И-НЕ, а выходы третьих эдементов И-НЕ всех каналов и выходы индикации всех апериодических автоматов соединены с последунвдими входами второго дополнительного элемента И-НЕ, при этом выходы первого и тре его дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно со вторыми и третьими входами третьих элементо И-НЕ всех каналов, а выходы второго и четвертого дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно со вторыми и третьими входами первых элементов И-НЕ всех каналов.

На чертеже приведена функцио- . нальная схема предлагаемого устройсва.

Апериодическое импульсное устройство содержит п-канальный индикатор 1, имеющий по четыре элемента И-НЕ 2-5 в каждом канале, четыре дополнительных элемента И-НЕ 6 - 9, а также п апериодических автоматов 10

В каждом канале выход элемента 2 соединен со входом элемента 3, выход которого соединен со входами элементов 4 и 5, выход элемента 4 соединен со входом элемента 5, выход которого соединен с фазовым входом соответствующего автомата 10, выход

индикации которого соединен со входами элементов 2 и 3 этого канала.

Выходы, дополнительных элементов б и 7 соединены соответственно со входами элементов 8 и 9, выходы котрых соединены со входами друг друга и входами элементов 5 и 6 соответственно.

Выходы элементов 2 и 3 всех каналов соединены со входами дополнителного элемента 6, а выходы элементов 4 и выходы индикации всех автоматов 10 - со входами дополнительного элемента 7. Выходы дополнительных элементов 6 и 8 соединены со входами элементов 4 всех каналов, а выходы дополнительных элементов 7 и 9 со входами всех элементов 2.

Рассмотрим функционирование ап.ериодического импульсного устройства из начального состояния, когда фазовыми сигнс1лами Лог. О с выходов элементов 5 установлены сигналы Лог.О на выходах индикаций всех автоматов 10. Тогда на выходах элементов 2 и 3 устанавливаются сигналы Лог.1. Пусть такой же сигнал имеется на выходах элементов 4,6,7, 9, а на выходе элемента 8 - сигнал Лог.О.

После окончания переходных процессов во всех каналах на всех входах дополнительного элемента 6 имеются сигналы Лог.1 и на его выходе появляется сигнал Лог.О. В результате этого появляется сигна Лог.1 на выходе дополнительного элемента 8 (однако это не влечет переключения элементов 4 ни в одном канале, так как на входах этих элементов имеется сигнал Лог.О с выхода дополнительного элемента б), а затем - сигнал Лог.О на выходе дополнительного элемента 9. После этого на выходе элемента б снова устанавливается сигнал Лог.1, в результате чего начинаются параллельные переключения элементов 4 всех каналов, а на их выходах устанавливаются сигналы Лог.О , а затем начинаются параллельные переключения элементов 5 и на их выходах появляются сигналы Лог.1, каждый из которых начинает новую фазу переходного процесса в одном из автоматов 10

По окончании переходного процесса в данном автомате 10 на его выходе индикации устанавливается сигнал Лог.1, что вызывает появление сигнала Лог.О на выходе элемента

3соответствующего канала, а затем сигнала Лог.1 на выходе элемента

4этого канала, чем и завершается

переходный процесс в канале в этой фазе работы.

После окончания переходных процессов во всех каналах на всех входах дополнительного элемента 7 устанавливаются сигналы Лог.1 и на его выходе появляется сигнал Лог.О. В результате этого появляется сигнал Лог.1 на выходе дополнительного элемента 9 (однако это не влечет пе0реключения элементов 2 ни в одном канале, так как на рходах этих элементов имеется сигнал Лог.О с выхода дополнительного элемента 7 , а за;тем - сигнал Лог.О на выходе дополнительного элемента 8. После этого

5 I на выходе дополнительного элемента 7 снова устанавливается сигнал Лог.1, в результате чегоначинаются параллельные переключения элементов 2 всех каналов (на их выходах устанавлива0ются сигналы Лог. О), а затем - элементов 3 (на их выходах устанавливаются сигналы Лог.1 V и наконец - элементов 5, на чьих выходах появляются сигналы Лог.О, каждый из кото5рых начинает следующую фазу переходного процесса в одном из автоматов 10.

По окончании переходного процесса в данном автомате 10 на его выходе индикации устанавливается сигнал

0 Лог.О, что вызывает появление сигнала Лог.1 на выходе элемента 2 этого канала, чем и завершается переходный процесс в канале в этой фазе работы. При этом апериодическое

5 импульсное устройство снова оказывается в начальном состоянии.

После завершения переходных процессов во всех каналах- начинается следующая фаза работы устройства и т.д.

0

Таким образом предлагаемое апериодическое импульсное устройстдзо работает функционально надежно при любых соотношениях задержек И-НЕ и апериодических автоматов.

Сложность апериодического импульс5ного устройства можно оценить суммарным числом входов логических элементов, необходимых для его реализации. Для предлагаемого устройства эта оценка составляет ri( 2 2+3 2)-ь

0 + (2n-fl1 - 2+2 -2 140+6, где п - число апериодических автоматов и соответствующих им каналов индикатора. Известное устройство имеет оценку сложности, равную п 4 (п+1 )4 . При

5 п 3 эти оценки равны, а, начиная с , изобретение имеет меньшую сложность, чем известное устройство,причем уже при П--5 упрощение достигает 30%, а при предлагаемое устрой0ство проще более, чем в три раза.

АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее п апериодических автоматов и ri- канальный индикатор, каждый канал которого имеет четыре элемента И-НЕ, причем в каждом канале выход первого .элемен-. та И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, а выход третьего элемента И-НЕ соединен со вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с фазовым входом соответствующего апериодического автомата, выход индикации которого соединен с первым входом первого и вторым входом второго элементов И-НЕ этого канала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены четыре дополнительных элемента И-НЕ, причем выходы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого дополнительных элементов И-НЕ, выходы которых соединены со вторыми входами друг друга и первыми входами второго и первого дополнительных элементов И-НЕ соответственно, при этом выходы первого и второго элементов И-НЕ всех каналов соединены с последующими входами первого дополнительного элеQ & мента И-НЕ, а выходы третьих элементов И-НЕ всех каналов и выходы индиU) С кации всех апериодических автоматов соединены с последующими входа:ми второго дополнительного элемента ;и-НЕ, при этом выходы первого и третьего дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно со вторыми и третьими входами третьих элементов И-НЕ всех каналов , а .выходы второго и четвертого дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно со вторыми и третьими входами первых элементов И-НЕ всех каналов.