Настраиваемый функциональный модуль Советский патент 1985 года по МПК G06F7/00 

СО

:л

а

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации путем настройки различных триггерных скем.

Известны триггерные устройства Cll

Однако каждое из этих устройств реализуется индивидуальной схемой, что приводит к малому уровни) уиифи кации приборов, в которых они используются.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является настраиваемый функциональный модуль, содержащий RS-триггер на двух элементах Ш1И-НЕ и элементы И, ИЛИ, НЕ, причем первый вход модуля подключен к единичному входу RS-триггера и первому входу элемента И, второй вход модуля - к нулевому входу RSтриггера и второму входу элемента И, третий вход модуля - к третьему входу элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с единцчным выходом RS-триггера, а выходс прямым выходом модуля, инверсный выход которого соединен с выходом . элемента НЕ, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ L23.

Достоинством этого модуля является возможность реализации.им путем настройки триггерных устройств S-, R-, Е-, JK-, RS- и Т-типа.

Недостатком этого модуля является низкая достоверность функционирования, которая объясняется тем. Что при реализации всех указанных типов триггерных устройств, кроме RS-тйпа, на входы RS-триггера, входящего в состав модуля, может поступать запрещенная комбинация сигналов; одновременная подача единичных сигналов на оба входа RS-триггера, которая переводит его в состояние, не соответствующее ни нулевому, ни едииничному. После снятия этой комбинации (когда на обоих входах RS-триггера появятся нулевые сигналы) RS-триггер случайным образом переходит в нулевое или единичное состояние независимо от того состояния, в котором он находится до. подачи запрещенной ком- бинации. Отсюда очевидна возможность неправильной работы модуля при реализации E-,S- и R-триггерных устройств . В случае реализации JK- и Т-триггеров указанная комбинация вы ключает RS-триггер из схемы модуля, но при этом указанные триггерные

устройства функционируют в каждый момент времени без учета своего пре-) дыдущего состояния, что также приводит к неправильному функционированию модуля.

Цель изобретения - повышение достоверности функционирования модуля при реализации триггерных устройств R-, S-, Е-, JK-, RS- и Т-типа, а также расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения настройки на реализацш) трйггерного устройства О-типа.

Поставленная Цель достигается тем, что в настраиваеьай функциональный модуль, содержаящй элементы ШШНЕ, элемент ИЛИ и элемент И, входы которого соединены с первым и вторым информационными и управляющим входами модуля соответственно, выход элемента И соединен с первьм входом элемента ИЛИ, второй вход КОТОРОГО .соединен с выходом первого элемента ИЛИНЕ, входы которого соединены соответственно с вторым информационным входом модуля и выходом второго элемента ШШ-НЕ, первьй вход которого соединен с первым информационным входом модуля, введен О-триггер информационный вход которого соединен с выходом элемента ШШ, синхровход 0-триггера соединен с синхровходом модуля, прямой выход 0-триггера соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-ЙЁ и прямым выходом модуля, инверсньй выход D-триггера сое;:::, динен с инверсным выходом модуля.

На чертеже представлена схема модуля.

Модуль содержит элементы ШШ-НЕ 1 и 2, информационные входы 3 и 4, управляющий вход 5, синхровход 6, элемент И 7, элемент ШШ 8, D-триггер 9. и два выхода - прямой 10 и инверсный 11.

Первый информационный вход 3 модуля соединен с первыми входами элементов 1 и 7, выход элемента I соединен с первым входом элемента 2. Второй информационный вход 4 модуля соединен с вторыми входами элементов 2 и 7, а управляю1щй вход 5 модуля - с третьим входом элемента 7, выход которого соединен с первм4 входом элемента 8, второй вход которого соеда1нен с выходом элемента 2, а выход - с информационным is ходом О-триггера 9, синхровход которого соединен с синхровходом 6 модуля.

а прямой и инверсньй выходы - с прямым 1О и инверсным }1 выходами модуля . Кроме того, прямой выход 10 D-триггера 9 соединен со вторым входом элемента 1.

Алгоритмы функционирования R-, Е-, JK-, RS- и Т-триггеров приведены в таблице, где Q - сигнал на прямом выходе 10 модуля в данньй момент времени (в данном такте), сигнал на прямом выходе Ю модуля в предшествующий момент времена (в предьщущем такте), х., х сигналы на первом 3 и втором 4 информационных входах, модуля.

374564

Из таблицы видно, что при х Ху на прямом выходе 10 модуля должно устанавливаться значение Q х, независимо от типа реализованного 5 триггера (кроме Т-триггера). В указанных условиях на выходе элемента 7 имJeeтcя нулевой сигнал, а на выходе элемента 2 - сигнал, эквивалентный сигналу на входе 3 модуля. Этот Q сигнал через элемент 8 поступает на

информационньй вход О-триггера 9, в который записывается при поступлении очередного такта на сйнхровход 6 модуля, в результате требуемое значечие появится на его прямом выходе 10.

НАСТРАИВАЕМЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы ШШВЕ, элемент ИЛИ и элемент И, входы которого соединены с первым и вторым информационными и управляющим входами модуля соответственно, выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ШШНЕ, входы которого соединены соответственно с вторым йнформационньм входом модуля и выходом второго элемента ИПИ-НЕ, первый вход которого соединен с первым информационным входом модуля, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности функционирования модуля, а также распшрения функциональных возможностей модуля за счет обеспечения настройки его на реализацию триггерного устройства D-типа, в него введен -триггер, информационный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, синхровходВ-триггера соединен с синхровходом модуля, прямой выход D-триггера соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и прямым выходом модуля, инверсный выход) -триггера соединен с инверсным выходом модуля.

О

О 1 О

О О

1

i

а

о

, О 1 О

г о

1

I

Q 1

о

о

1 йри х Х2 О на прямом выходе Ю модуля должно устанавливаться значение Q t-r В этом случае, как и в пред|одущем, на выкоде элемента 7 имеется нулевой сигнал, а значение с прямого выхода 10 модуля, выработанное им в предьщущем такте, пройдя череэ элементы 1, 2 и 8, поггч ступает на информащюннь вход D-триг .гера 9 и вновь записьшается в него при поступлении очередного такта на сйнхровход 6 модуля. арИ Х Xj 1 на выходах элементов Га 2 устанавлиг вдется нулевой сигяал и на информационный в;код D- триггер 9 поступает значение Xj сигнала, поданного на управляющий вход 5 модуля, которое проходит через элементы 7 и 8 и записьшается в 0-триггер 9 при поступлении очередного такта на сйнхровход 6 модуля. Если Xj О, то модуль реалио 1

О I

о 1

о 1

О

о о I 1

о о 1 1 1 о

о 1 1

1 о

1 зует ft-триггер, если х I, то Sтрнггер, если Xj Q, то Е-триггер, а если х, Q, то JK- или D-триггер (последний образуется из JK-триггера путем отождествления х Xj первого 3 и второго 4 информационных входов модуля). Таким образом, путем подачи на управляющий вход 5 модуля контакт О и 1 или отождествления этого входа с прямым 10 или инверсньм П выходами модуля, последний может быть настроен на реализацию триггеров одного из указанных типов. Триггер ЙЗттипа реализуется модулем при настройке на триггер лйбого типа-при условии,что набор х, I на его первый 3 и второй 4 информационные входы не подается. Кроме того, как это видно из описания функционирования, предложенный модуль позволяет реализовать D-тррггер

J

при подаче константы I на его первый 3 и второй 4 информационные входы, его управляниций вход 5 при этом становится информационным-,- что распшряет функциональные возможности Модуля по сравнению с прототипом.

Базовым ооъектом изобретения является настраиваемый функциональный модуль, реализующий триггерные устройства R-, S-, Е-, JK-, RS- и Т-типа. Этот модуль содержит RS-триггер с помощью которого запоминается предвдущее состояние реализуемых триггерных устройств. В процессе функционирования базового объекта изобретения на его первый и второй входы, соединенные с единичным и нулевым входами его RS-триггера, могут одновременно поступить единичные сигналы. При этом реализация указанных триггерных устройств требует использования предвдущего состояния устройства, записанного в RS-триггер модуля (например в Т-триггере или JK-триггере это состояние должно инвертироваться, а в Е-триггере сохраняться без изменения). Однако рассмотренная комбинация входных сигналов стирает предьщущее состояни RS-триггера, переводя его в состояние , не соответствующее ни нулевому, ни единичному. В результате подача этой комбинации сигналов приводит к неправильному функционированию базового объекта изобретения, что снижает достоверность его работы.

566

В предложенном модуле исключена возможность стирания предыдущего состояния реализуемого триггерного устройства до того, как будет выработано очередное его состояние, что исключает возможность неправильного функционирования модуля, которая имеет место в базовом обьекте. Если считать, что вероятности

поступления различных комбинаций сигналов на первый и второй входы модуля равны, то вероятность комбинации, вызывающей неправильное функционирование базового объекта изобретения составляет 1/4. Вероятность неправильного срабатывания базового объекта при этой комбинации можно принять равной 1/2. Таким образом, базовый объект имеет структурную

вероятность неправильного функционирования (т.е. независимую от надежности функционирования элементов модуля), равную 1/8.

Поскольку в предложенном модуле

исключена ситуация, приводящая к неправильному его функционированию, то предложенное техническое решение повышает надежность функционирования модуля на 14,3%.

Таким образом, предложенное техническое решение повьпиает достоверность функционирования настраиваемого модуля при реализации триггерных устройств R-, S-, Е-, JK- и Т-типа, а также расширяет его функциональные возможности путем обеспечения настройки на реализацию триггерного устройства О-типа.