Асинхронный распределитель Советский патент 1986 года по МПК H04L13/14 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в устройствах для асинхронного распределения сигналов

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения параллельно-последовательных алгоритмов управления.

На фиг. 1 изображена структурно- электрическая схема асинхронного распределителя; на фиг. 2 - структурно- электрическая схема ячейки; на фиг. 3 - структурно-электрическая схема управляющего триггера.

Асинхронный распределитель содержит управляющие триггеры 1 и группы 2 ячеек 3, причем каждая ячейка 3 содержит функциональный триггер 4, выполненный на элементах И-НЕ 5 и 6 первый 7 и второй 8 элементы И, первый 9 и второй 10 элементы И-НЕ,- каждый из которых содержит инвертор 1I и двухвходовые элементы И 12 - 14, а каждый управляющий триггер 1 содержит триггер 15, в ьтолненньй на элементах И-НЕ 16 и 17, первый 18 и второй 19 элементы И, каждый из которых вьшолнен на двухвходовых элементах И 20 - 22, третий 23 и четвертый 24 элементы И, первую группу элементов 25 И-НЁ и вторую группу элементов И-НЕ 26.

Асинхронный распределитель работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии ячейка 3 обнулена, т.е. на ее единичной в.ьтходной шине имеется значение О, а на нулевой выходной шине - значение 1. При подаче значений 1 на все шины установки ячейки на выходе первого элемента И-НЕ 9, подключенного к первому входу ее функционального триггера 4, появляется значение О, в результате чего в нем запишется 1, т.е. на его единичном выходе (выходе элемента И-НЕ 5) появится значение 1, а на нулевом выходе (выходе элемента И-НЕ- 6) - значение О. Последнее вызовет появление такого же значения на выходе второго элемента.И 8, т.е. на нулевой выходной шине ячейки появится значение О. Это значение, поступая на вход первого элемента И-НЕ 9, подключенного к первому входу функционального триггера 4, вызовет появление на выходе элемента И-НЕ 9 значение V, после чего такое же значение .появится на выходе первого элемента

7142

И 7, т.е. на единичной выходной шине ячейки 3 появится значение 1. Santjcb единицы в функциональный триггер 4 происходит только после появления значений 1 на всех входах первого элемента И-НЕ 9, подключенного к его первому входу, при этом такое же значение присутствует на выходах всех двухвходовых элементов И 1.2-14, образующих этот элемент,

значение же 1 на единичной выходной шине ячейки 3 появляется только после того, как все элементы И 12-14

последовательно выставят на своих выходах значение О. Таким образом, независимо от моментов появления значений 1 на шинах установки ячейки 3 и от величин задержек ее элементов, переходный процесс, связанный с переключением ячейки 3 из нулевого состояния в единичное, завершается установкой значения 1 на единичной выходной шине ячейки 3, при этом в транзитном состоянии на обоих выходных шинах ячейки 3 могут присутствовать значения О, а значения 1 на этих шинах одновременно присутствовать не могут. Аналогично при появлении значений 1 на всех шинах сброса ячейки 3 происходит ее переключение из единичного состояния в нулевое, при этом н -зависимо от моментов появления этих значений на шинах сброса и от величин задержек элементов ячейки 3 переходный процесс завершается установкой значения 1 на нулевой выходной шине ячейки 3, в транзитном состоянии на обеих выходных шинах ячейки 3 могут присутствовать значения О, а значения 1 на этих

шинах одновременно присутствовать не могут. Таким образом, ячейка 3 функционирует как триггер с нулевым транзитным состоянием, на входах установки и сброса которого реализована

логическая функция И.

Пусть в исходном состоянии управляющий триггер 1 обнулен, т.е. на его единичной выходной шине имеется значение О, а на нулевой выходной шине - значение 1. При подаче значения 1 на одну из шин установки уп- .равляющего триггера 1 на выходе второго элемента И 19, подключенного к входу триггера 15, появляется значение О, в результате чего в триггер 15 записьшается 1, т.е. на его единичном выходе (выходе элемента И-НЕ 16) появится значение 1, а на

его нулевом выходе (выходе элемента И-НЕ 16 - значение О. Последнее вызовет появление такого же значения на выходе третьего Элемента И 23, т.е. на нулевой выходной шине управляющего третьего элемента И 23, т.е. на нулевой в.ыходнрй шине управляющего триггера 1 появится значение О. Это значение, поступая на

входы цервой группы элементов И-НЕ 25.JQ чатые в (j-l)-M такте, т.е. все

тт rraurf и в 4stjr4rf Tt ачг в / О чл . О / J14Ji ..1««.. « О ...«... i..

вызовет появление на выходах всех элементов значения 1, в результате чего «а выходе первого элемента И 18, подключенного к входу триггера 15, также появится значение 1, после чего такое же значение появится на выходе четвертого элемента И 2.4, т.е. на единичной выходной шине управляющего триггера появится значение 1. Запись 1 в триггер 15 происходит как только значнние О появится на одном из выходов элементов И-НЕ 25, значение же 1 на единичной выходной шине управляющего триггера 1 появляется только после того, как на выходах всей группы элементов И-НЕ 25 и двухвходовых элементов И 20-22, образующих первый эле- .мент И 18, появится значение 1. Таким образом, независимо от момента появления значения 1 на одной из шин установки управляющего триггера 1 и от задержек его элементов переходный процесс, связанный с переключением управляющего триггера 1 из нулевого состояния в единичное, завершается установкой значения 1 на его единичной выходной шине, при этом в транзитном состоянии на обеих выходных шинах управляющего триггера 1 могут присутствовать значения О, а значения 1 на этих шинах . одновременно присутствовать не могут, Аналогично при появлении значения 1 на одной из шин сброса управляющего триггера 1 происходит его переключение из единичного состояния . в нулевое, при этом независимо от момента появления этого значения и от величин задержек элементов управляющего триггера 1 переходной процесс завершается установкой значения 1 на нулевой выходной шине управляющего триггера 1, в транзитном состоянии на обеих его выходных шинах могут присутствовать значения О, а значения 1 на этих шинах одновременно присутствовать не могут. Таким образом, управляющий

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ячейки 3 (1-1)-й группы 2 должны ходиться в единичном состоянии, все связанные с этими ячейками управлякнцие триггеры 1 - в едини или нулевых состояниях в зависим ти от того, с какой шиной (устан ки или сброса) этих управляющих геров 1 соединены единичные выхо шины ячеек 3 (з-1)-й группы 2. П вьтолнении этих условий на всех нах установки i-й ячейки 3 j -и пы 2 будут значения 1, в резул те чего ячейка 3 переключится в ничное состояние и на ее единичн выходной шине появится значение которое, поступив на шину устано i-.ro управляющего триггера 1 , вы вет требуемое переключение этого равляющего триггера 1. Кроме тог значение 1 по единичным выходн шинам каждой х-й ячейки 3 j-й гр пы 2 поступает на шины сброса вс ячеек 3 (з-1)-й группы 2, где вы вает переход последних в нулево состояние, подготавливая их к сл щему циклу работы асинхронного пределителя. После того, как в j такте завершатся все указанные п реключения, на шинах установки к дой из ячеек 3 (д+1)-й группы 2 вятся значения 1, т.е. начнетс (j+)-й такт работы асинхронного распределителя, который протекае аналогично j-му такту. Аналогичн происходит переключение i-ro упр ляющего триггера I в k-м такте ( реключение i-й ячейки 3 k-й груп 2) из единичного состояния в нул вое.

Таким образом, предложенный а хронный распределитель позволяет реализовать произвольную частичн упорядоченность изменений сигнал при этом единичные состояния яче асинхронного распределителя соот ствуют номерам изменений сигнало сами сигналы снимаются с выходны управляющих триггеров, подключен к этим ячейкам.

триггер 1 функционирует как триггер с нулевым транзитным состоянием, на входах установки и сброса которого реализована логическая функция ИЛИ.

Пусть .в J-M такте должно произойти переключение i-ro управляющего триггера 1 из нулевого состояния в единичное. К началу j-ro такта завершаются все переключения, на . О / J14Ji ..1««.. « О ...«... i..

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ячейки 3 (1-1)-й группы 2 должны находиться в единичном состоянии, а все связанные с этими ячейками 3 управлякнцие триггеры 1 - в единичных или нулевых состояниях в зависимости от того, с какой шиной (установки или сброса) этих управляющих триггеров 1 соединены единичные выходные шины ячеек 3 (з-1)-й группы 2. При вьтолнении этих условий на всех шинах установки i-й ячейки 3 j -и группы 2 будут значения 1, в результате чего ячейка 3 переключится в единичное состояние и на ее единичной выходной шине появится значение 1, которое, поступив на шину установки i-.ro управляющего триггера 1 , вызовет требуемое переключение этого управляющего триггера 1. Кроме того, значение 1 по единичным выходньм шинам каждой х-й ячейки 3 j-й группы 2 поступает на шины сброса всех ячеек 3 (з-1)-й группы 2, где вызывает переход последних в нулевое состояние, подготавливая их к следу щему циклу работы асинхронного распределителя. После того, как в j-M такте завершатся все указанные переключения, на шинах установки каж- о дой из ячеек 3 (д+1)-й группы 2 появятся значения 1, т.е. начнется (j+)-й такт работы асинхронного распределителя, который протекает аналогично j-му такту. Аналогично происходит переключение i-ro управляющего триггера I в k-м такте (переключение i-й ячейки 3 k-й группы 2) из единичного состояния в нулевое.

Таким образом, предложенный асинхронный распределитель позволяет реализовать произвольную частичную упорядоченность изменений сигналов, при этом единичные состояния ячеек асинхронного распределителя соответствуют номерам изменений сигналов, а сами сигналы снимаются с выходных шин управляющих триггеров, подключенных к этим ячейкам.

Формул

.12497

«

и 3 о 6. р е -т е и и я

1. Асинхронный распределитель, содержащий управляющие триггеры и группы ячеек, причем единичная выход- ная шина каждой i-й ячейки j-й группы соединена с первыми шинами установки всех ячеек (з + О-й группы и с шиной установки i-ro управляющего триггера, при этом каждая ячейка содержит последовательно соединенные функциональный триггер и первый элемент И, второй вход которого соединен с первым входом функционального триггера, а выход первого элемента И является единичной выходной шиной ячейки, отличающийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения параллельно-последовательных алгорит мов управления, вторые шины установки всех ячеек (д+1)-й группы соедине иы с единичной выходной шиной i-ro управляющего триггера, третьи шины установки всех ячеек (з+1)-й группы соединены с нулевыми выходными шинами всех ячеек ()-й группы, шины сброса которых соединены с единичной выходной шиной каждой j-й группы, единичная выходная шина каждой i-й ячейки k-й группы соединена с шиной сброса i-r.o управляющего триггера и с первыми шинами установки всех ячеек (и+)-й группы, вторые шины установки которых соединены с нулевой выходной шиной i-ro управляющего триггера, третьи шины установки всех ячеек (и+1)-й группы соединены с нулевыми выходными шинами всех ячеек (и+1)-й группы,шины сброса которых

5 о

5

0

5

144 .

соединены с единичной выходной шиной каждой i-й ячейки k-й группы, причем в каждую ячейку введены второй элемент И и первый и второй элементы И-НЕ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам функционального триггера, второй вход и второй выход которого соединены с входами второго элемента И, выход которого, а также выход первого элемента И соединены с одними входами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, другие входы которых являются соответственно шинами установки и сброса ячейки, нулевой выходной шиной которой является выход второго элемента И.

2. Распределитель по п. 1, о т - личающийся тем, что каждый управляющий триггер содержит две группы элементов И-НЕ, причем выходы элементов И-НЕ первой группы подключены к входам первого элемента И а второй группы - к входам второго элемента И, выход -которого, а также выход первого элемента И подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого элементов И и входам триггера, выходы которого подключены к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены к первым входам элементов И-НВ соответственно первой и второй групп, вторые входы которых являются соответственно шинами установки и сброса управляющего триггера, единичной и нулевой выходными шинами которого являются выходы соответственно четвертого и третьего элементов И.

I 1 1

Редактор А. Козориз

Подписное

Заказ 4339/59Тираж 624

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.З

Составитель О. Андрушко

Техред В. Кадар Корректор С. Черни

Подписное

Изобретение относится к автоматике и вьршслительной технике. Рас: ширяются функциональные возможности .путем обеспечения параллельно-последовательных алгоритмов.управления. Устройство содержит управляющие триггеры и группы ячеек 3. При этом каж- 1дая ячейка 3 содержит функциональный триггер 4, вьгаолненный на двух элементах. И-НЕ 5 и 6, два элемента И 7 и 8 Н два элемента И-НЕ 9 и 10, каждый из которых состоит из инвертора 11 и двухвходовых элементов И I2 - 14. В устройстве реализуется пройз вольная частичная упорядоченность изменений сигналов, при этом единч- ные состояния ячеек 3 соответствуют номерам изменений сигналов, а сами сигналы снимаются с выходных шин уп- р вляющих триггеров, подключенных к ячейкам 3. Цель достигается введением в каждую ячейку 3 элемента И 8 и элементов И-НЕ 9 и 10. Дан пример выполнения управляющего триггера. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. а (9 W IsD 4: СО