Апериодическое импульсное устройство /его варианты/ Советский патент 1986 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для индикации окончания параллель ных переходных процессон и угтравлениями ими при построении цифровых устройств на потенциальных логических элементах. Оба варианта изобретения решают . задачу индикации окончания параллельных переходных процессов апериодических автоматов. Технические сред ства, используемые в обоих .вариантах не являются принципиально различными. Так, если устройство по п. 2 формулы использовать для индикации только двух апериодических автоматов, то, изъяв из устройства неис- . пользуемые в этом случае элементы с их связями и заменив ставшие одновходовыми элементы эквивалентными им связями входов и выходов, будет получено устройство по п, 1 формулы изобретения. Цель изобретения повышение надежности. На фиг.1 представлено апериодичес кое импульсное устройство с двумя апериодическими автоматами; на фиг,2 - временная диаграмма его работы; на фиг.3 - апериодическое импульсное устройство с четырьмя апериодическими автоматами; на фиг.4 временная диаграмма его работы. Апериодическое импульсное устройство (фиг.1) содержит два логических элемента И и 2, два логических элемента ИЛИ 3 и А, два апериодических автомата 5 и 6. Первые входы пер вых элементов И и ИЛИ (1 и 3) соединены попарно с выходами вторых элементов ИЛИ и И (4 и 2) соответственно, выход первого элемента И 1 соединен с вторым входом первого элеме та ИЛИ 3, выход которого соединен с вторым входом первото элемента И 1 фазовым входом первого апериодического автомата 5, выход индикации ко торого соединен с первым входом вто рого элемента ИЛИ 4, а выход индика ции второго апериодического автомата 6 соединен с первым входом второ элемента И 2. Выход первого элемента И 1 соединен с фазовым входом вт рого апериодического автомата 6, вы ход второго элемента И 2 соединен с вторым входом второго элемента РШИ 4 выход которого соединен с вторым вх дом второго элемента И 2. Апериодический автомат имеет вход фазового сигнала и выход Сигнала индикации. Именно эти входы и выходы необходимы для согласования совместной работы нескольких апериодических автоматов. Если при подаче на вход фазового сигнала автомат по окончании переходного процесса, вызванного этим сигналом, выставляет на выходе сигнал индикации, имеющий то же значение, что и фазовый, то автомат может моделиро ваться (ноне заменяться) простой задержкой, если же значение сигнала индикации противоположно фазовому - то инвертором. Для индикации параллельных переходных процессов в автоматах второго типа (инвертируюпшх фазовый сигнал) и предназначено устройство. Функционирование апериодического импульсного устройства (фиг.1) поясняется временной диаграммой (фиг.2). В исходном состоянии все элементы 1-4 находятся в устойчивых нулевых состояниях, а апериодические автоматы 5 и 6 возбуждены и их выходы индикации параллельно переключаются в единичное состояние. Элемент ИЛИ 4 переключается в единичное состояние .после переключения апериодического автомата 5. Элемент И 2 переключается в единичное состояние только после переключений в единичное состояние элемента ИЛИ 4 и апериодического автомата 6. Затем переключается в единичное состояние элемент ИЛИ 3. После этого начинаются параллельные переключения элемента И 1 в единичное состояние и автомата 5 в нулевое состояние. На диаграмме (фиг.2) представлен случай медлен- ного элемента И 1. Следующее переключение элемента И 2 в нулевое со- ; стояние может произойти только после переключения апериодического автомата 6 в нулевое состояние, которое происходит после переключения элемента И в единичное состояние. Далее последовательно переключаются, в нулевые состояния элементы 4, 1 и 3. Одновременно с переключением элемента ИЛИ 3 начинает переключаться апериодический автомат 6, однако да.же если апериодический автомат 5 окажется быстрее элемента ИЛИ 3, как показано на временной диаграмме (фиг.2, последовательность переключений при

этом не нарушается. Дальнейшие переключения элементов устройства происходят аналогично.

Таким образом, предлагаемое апериодическое усгройство с двумя апериодич-ескими автоматами обеспечивает их параллельную работу при любых величинах задержек его элементов, т.е. является более функционально надежным чем известное при равных с ним аппаратурных затратах.

Апериодическое импульсное устройство (фиг.З) содержит четыре элемента И 7-10, четыре элемента ИЛИ 11-14 и четыре апериодических автомата 15-18. Первые входы первых элементов И и ИЛИ (7 и 11) соединены попарно с выходами вторых элементов ИЛИ и И (12 и б) соответственно , выход первого элемента И 7 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с вторым входо первого элемента И 7 и фазовыми входами первого rf второго апериодических автоматов 15 и 16, выход индикации первого апериодического автомата 15 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 12, выход третьего элемента И 9 соединен с первым входом второго элемента И 8, а выход индикации третьего апериодического автомата I7 соединен с первь м входом третьего элемента И 9. Первый вход четвертого /дополнительного) элемента И 10 соединен с выходом индикации четвертого апериодического автомата 18, выход третьего элемента ИЛИ I3 соедине с вторым входом четвертого элемента И 10, выход которого соединен с вторыми входами третьего элемента ИЛИ 13 и второго элемента И 8, а первый вход четвертого (дополнительного ) элемента ИЛИ 14 соединен с выходом индикации второго апериодического автомата 16, выход третьего элемента И 9 соединен с втовторым входом четвертого элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с вторыми входами третьего элемента И И 9 и BTopo.ro элемента ИЛИ 12, а выход первого элемента И 7-соединен с фазовыми входами третьего и четвертого апериодических автоматов 17 и 18.

Функционирование апериодического импульсного устройства (фиг.З) поясняется временной диаграммой (фиг. 4) .

В исходном состоянии элементы 7-14 находятся в устойчивых нулевых состояниях. В исходном состоянии апериодические автоматы 15-18 возбуждены и их выходы индикации параллельно переключаются в единичное состояние. Элемент И 10 переключается в единичное состояние только после переключения в единичное состояние апериодических автоматов 15 и 18 и элемента ИЛИ 13 Элемент И 9 переключается в единичное состояние только после переключения в единичное состояние апериодических автоматов 16 И 17 и элемента ИЛИ 13. Последнее из переключений элементов И 9 и 10 (на диаграмме - 9) вызывает переключение в единичное состояние элемента И 8, после чего последовательно переключаются элементы 11 и 7 - последний только при условии, что элемент ИЛИ 12 успеет переключиться в единичное состояние. Пусть элемент И 7 окажется медленным. Тогда до его переключения успеют переключиться апериодические автоматы 15 и 16 в нулевое состояние, но элементы И 9 и 10 будут ждать переключений в (нулевое состояние.апериодических автоматов 17 и 18, которые происходят только после переключения элемента И 7. Затем переключаются в нулевое состояния элементы 9, 10, 13 и 14. Элемент ИЛИ 12 переключается в нулевое состояние только после последнего переключения элементов ИЛИ 13 или 14 (на диаграмме - 14).Затем переключается в нулевое состряние элемент И 7, что вызывает параллельные переключения апериодических автоматов 17 и 18 и элемента ИЛИ 11 последнего только при условии, что элемент И 8 успеет переключиться в нулевое состояние. Пусть теперь элемент ИЛИ 11 окажется медленным Тогда до его переключения успеют переключиться в нулевое состояние аперио,аические автоматы 17 и 18, но

элементы ИЛИ 13 и 14 будут ждать переключений в единичное состояние апериодических автоматов 15 и 16, кокоторые происходят только после переключения в нулевое состояние элемента ИЛИ 11. Затем переключаются в нулевое состояние элементы 13, 1, 9 и 10 и так далее.

Таким образом, апериодическое ичпульсиое устройство с четырьмя апериодическими .автоматами обеспечивает их параллельную работу при любых величинах задержек его элементов, т.е является более функционально надежным, чем известное. Кроме того, предлагаемое устройство содержит только двухвходовые эпементы, тогда как для реализации известного устройства необходимы трехвходовые элементы.

Формул-а изобретения

1 . Апериодическое импульсное устройство, содержащее два логических элемента И, два логических элемента Ш1И и два апериодических автомата, первые,входы первых элементов И и ШШ соединены с выходами вторых элементов ИЛИ и И соответственно, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход каторого соединен с вторым входом первого элемента И и фазовым входом первого апериодического автомата, вы ход индикации которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИа выход индикации второго апериоди-, ческого автомата соединен с первым входом второго элемента И, о т л ич а ю DI е е с л тем, что, с целью повышения надежности, в нем выход первого элемента И соединен с фазовым входом второго апериодического автомата, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго эле мента Ш1И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.

2. Апериодическое импульсное устройство, содержащее три элемента

692396

И, три элемента ИПИ и четыре апериодических автомата, причем нервые входы первых элементов И и Ш1И соединены с выходами вторых элементов ИЛИ

5 и И соответственно, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента lUlIi, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и фазовыми входами перво0 го и второго апериодических автоматов, выход индикации первого апериодического автомата соединен с первым входом третьего, элемента ШШ, выход которого соединен с первым вхоfS дом второго элемента ИЛИ, выход

третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента И, а выход индикации третьего апериодического автомата соединен с первым

20 входем третьего элемента И, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности, устройство дополнительно содержит четвертый элемент ШШ и четвертый элемент И, при25 чем первый вход четвертого элемента И соединен с выходом индикации четвертого апериодического автомата, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого эле30 мента И, выход которого соединен с вторыми входами третьего элемента ИЛИ и второго элемента И, а первый вход четвертого элемента ИЛИ соединен с вгз ходом индикации второго апе35 риодического автомата, выход третьего элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами третьего элемента И и второго эле-,

40 мента ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с фазо} ыми входами третьего и четвертого апериодических автоматов .

Изобретение может быть использовано для индикации окончания параллельных переходных процессов и управления ими при построении цифровых устройств. на потенциальных логических элементах. Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства. Она содержит элементы И 7 - 9, элемент ИЛИ 11 - 13 и апериодические автоматы 15 - 18. Введение элемента И 10 и элемента ИЛИ 14 обеспечивает параллельность работы четырех апериодических автоматов 1518 при любых величинах задержек его элементов. Кроме того, устройство имеет возможность содержать только , двухвходовые элементы. Предусмотрен вариант использования устройства для индикации только двух апериодических автоматов, реализуемый за счет изъятия неиспользуемых в этом случае элемента И 9 и элемента ИЛИ 14 с их связями и замены ставших од новходовыми элемент И 8 и элемент ИЛИ 12 эквивалентными им связями входов и выходов. 2 с,п.ф-лы, 4 ил.

Фиг.1

фиг4