Многофункциональный логический модуль Советский патент 1985 года по МПК G06F7/00 G06F11/00 

I1 Изобретение относится к автомати ке и -вьмислительной технике и предназначено для использования в качестве базового элемента специализированных вьиислительных сред. Известен многофункциональный логический модуль, вычисляющий логиче кие функции от двух переменных и содержащий два элемента равнозначности, элемент И и элемент НЕ Cl1. Однако на основе этого модуля затруднена реализация многовыходных структур и усложняется его настройка на реализацию логических при сложном алгоритме настройки, та как в качестве управляющих сигналов используются не только константы 0,1, но и сами информационные переменные . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многофункциональный логический модуль, реализующий логические функци от двух переменных, содержащий три элемента И, два элемента 1ШИ с прямым и инверсным выходами, два инвертора С. 3. В.известном модуле достигается раздельная настройка, однако наличи четырех выходов, на которых реализуется полный класс логических функ ций, .-ребует использования дополнительной коммутирующей аппаратуры. Кроме того, первое же появление неисправности в элементах модуля може привести к необнаруживаемому нару- шению правильного функционирования модуля. Цель изобретения - повьнпение дос товерности вычислений. Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональный логический модуль, содержарщй первый .второй.и третий элементы И, первый и второй элементы НЕ, причем первые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму настроечным входам модуля, вторые входы первого и третьего элементов И и второй вход второго элемента И связаны соответственно с первым и вторым информационными входами модуля, введены четвертый элемент И, первый, второй ,и третий элементы ШШ-НЕ, первый и второй элементы ЗИ-ИЛИ-НЕ, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены соответствен но с третьим и четвертым настроечны 5 ми входами модуля, второй вход четвертого элемента И подключен к второму информационному входу модуля, выходы первого и второго элементов И связаны соответственно с первым и вторьм входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ-НЕ, третьи входы первого и второго элементов ИПИНЕ подключены к управляющему входу модуля, а выходы - к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ-НЕ соответственно, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого и третьего элементов И первого элемента ЗИ-ИПИ-НЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ связан с первыми входами первогои третьего элементов И второго элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ, первый вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И первого элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ соединены с третьим информационным входом модуля, первьй вход второго элемента И и второй вход первого элемента И второго элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ связаны с четвертым информационным входом модуля, вторые входы первого и второго элементов И первого элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ и вторые входы второго и третьего элементов И второго элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ подключены соответственно к пятому и-шестому настроечным входам модуля, выходы первого и второго элементов ЗИ-ИЛИ-НЕ соедин -. ны с входами первого и второго элементов НЕ соответственно, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам третьего элемента ИЛИ-НЕ к являются информационными выходами модуля, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ является контрольным выходом модуля. На фиг. 1 дана схема предлагаемого Устройства5на фиг.2-схема подачи сигналов . Устройство содержит информационные входы 1 и 2 для подачи сигналов X и Х, И1 формационные входы А для подачи сигналов и , управляющий вход 5 для подачи сигнала К , настроечные входы 6-11 для по-. дачи настроечных сигналов В, В, С, С А, А, информационные выхода 12 и 13 для выводи сигналов и f , контрольный вход 14 для вьшода сигнала К j элементы И 15-18, элементы ИЛИЭ 113 НЕ 19-21, элементы ЗИ-ИЛИ-НЕ-22 и 23 элементы НЕ 24 и 25. Л I J - к Выходные функции f , f имеют вид: . (Vc(f ; t--AbASv2it ., . K vfvcxvS , vex vk(,BvX)(CVX)K-, . p( &X vCXVk CBvx)(Cvx|KРабота устройства .заключается в чередовании двух фаз: вычисления и контроля, при этом переход устройства в определенную фазу определяется значением сигналов К, f и f на входах 3-5i В фазе вычисления сигналы и f должны быть инверсны, сигнал К равен нулю, остальные сигналы на входах 1, 2 и 6-11 должны быть неизменными, на выходах 12 и 13 сиг. налы f и-f должны быть инверсны, сигнал К на выходе 14 должен установиться в нуль. : Для перевода в фазу контроля необходимо на входах 3 и 4 установить нулевые сигналы, а на входе 5 г единичный сигнал. Тогда вне зависимости от значений сигналов на других входах на выходах 12 и 13 должны установиться нулевые сигналы, а на выходе 14 - единичный сигнал. В фазе контроля осуществляется изменение сигналов X и X на входах 1 и 2 и перенастройка устройства на вьтолнение функции путем изменения сигналов на входах 6-11. При этом на выходах 12 и 13 удерживаются постоянно нуле вые сигналы, а на выходе 14 - единич ный сигнал. После измерения сигналов - X и X и настроечных сигналов на входах 1, 2 и 6-11 устройство снова переводится в фазу вьиисления путем установки на входах 3 и 4 инверсных сигналов и и на входе 5 нулевого сигнала К. . Парафазное представление входных информационных и настроенных и выходного информационного сигналов и введение управл5пощего входа и контрольного выхода позволяют реализовать функционирование устройства по двухфазной дис1Ц1Ш1Ине и при этом исключить возможйость накопления константных неисправностей выходов его элементов, приводящего к необнаруживаемым ошибкам на выходах устройства. Действительно, в фазе вычисления сигналы f к t должны быть инверсными, и не существует такого элемента в устройстве, неисправность которого могла бы изменить оба эти сигнала, т.е. неисправность любого элемента либо будет маскироваться, если она не влияет на значения сигналов f и f , либо будет обнаружена по нарушению инверсности этих сигналов, так как приведет к изменению только одного из них. В случае маскирования может произойти накопление неисправности. Однако, если неисправность такова, что может привести к появлению ошибочного единичного сигнала на одном из информаю онных выходов, т.е. приведет к ложному срабатыванию, то она будет обнаружена в фазе контроля: либо на информационных выходах не установятся нулевые сигналы, либо контрольный сигнал к не установится в единичное состояние. Таким образом, накапливаться могут только такие неисправности элементов устройства, которые могут вызвать появление на информационном входе ошибочного нулевого сигнала, а это в конечном счете может привести лишь к тому, что после перехода из фазы контроля в фазу вычисления на информационных выходах логического модуля останутся нулевые сигналы, что выявит неработоспособность устройства. Предлагаемое устройство не требует дополнительного тестирования и может быть применено для построения систем логического управления, способных реализовать безава1рийное управление объектом.

«780

Xi KIКг h

Ф 4fФ Ф

MZ

MI

fon

Фиг.

Xa Xrt

u

Mi

a

Л

л F

Ф«г.г

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы -НЕ, причем первые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму настроенным входам модуля, вторые входы первого и третьего элементов И, второй вход второго элемента И связаны соответственно с первым и вторым информационными входами модуля, о.тличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности вычислений, в него введены четвертый элемент И, первый, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы ЗИ-ИЛИ-НЕ, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с третьим и четвертым настроечными входами модуля, второй вход четвертого элемента И подключен к второму информа191онному у .входу модуля, выходы первого и второго элементов И связаны соответственно с первым и вторьм входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первым и вторым .входами -второго элемента ИЛИ-НЕ, третьи входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены к управляющему входу модуля, а выходы - к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ-НЕ соответственно, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого и третьего элементов И первого элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ связан с первыми входами первого и третьего элементов И Второго элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ, первьй вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И первого элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ соединены с третьим информационным входом модуля, первьй вход второго элемента И и второй вход первого элемента И второго элемента ЗИ-ИЛИ-НЕ связаны с четвертым информационным входом модуля, вторые входы первого и второСО го элементов И первого элемента а ЗИ-ИЛИ-НЕ и вторые входы второго и . третьего элементов И второго элемен :л та ЗИ-ИПИ-НЕ подключены соответственно к пятому и шестому настроечным входам модуля, выходы первого и второго элементов ЗИ-ИЛИ-НЕ соединены с входами первого и второго элементов НЕ соответственно, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам третьего элемента ИЛИ-НЕ и являются информационными выходами модуля, выход, третьего элемента ИЛИ-НЕ являете контрольным выходом модуля.