Функциональный коммутатор Советский патент 1987 года по МПК G06F7/00 H03K17/00 

тично соединенные между собой. Каждая ячейка содержит элемент ИЛИ-НЕ 10, регистр 11 настройки, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 12, элементы И 13, 15s 16s 20, 21 и 22, группу 17 из п элементов И,элементы ИЛИ 14,18 и 19, выход 3j вертикальную шину 9, второй дополнительный вертикальный вход 23 J дополнительный выход 24 ячейки 1, Коммутатор имеет более вы сокий коэффии;нент использования обо

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для подключения управляющей вы вычйслительной машины к объекту управления с предварительной логической обработкой информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства..

На фиг, 1 представлена структурная схема функционального коммутатора на фиг„ 2 схема ячейки функционального коммутатораj на фиг, 3 - примеры реализации булевой функции, заданной в виде релейно-контактной схемы.

Функциональный коммутатор содержит идентичные ячейки 1, расположенные в узлах двумерной решетки и идентично соединенные межд,у собой. Горизонтальный вход 2 ячейки 1 с координатами i,j соединен с горизонтальным выходом 3 ячейки 1 с координатами i Jj 3 основной вертикальный вход

4- с основным вертикальным выходом

5ячейки с координатами i, j+1. Дополнительный вертикальный вход 6 ячейки с координатами i,j соединен

с дополнительным вертикальным выходом 7 ячейки с координатами i, j-1.

Горизонтальные выходы 3 ячеек 1 последнего столбца образуют выходные шины 8 функционального коммутатора, п вертикальных шин 9 в каждом столбце, где п равняется количеству строк функционального коммутатора. Каждая ячейка 1 содержит элемент ИЛИ-НЕ 10, регистр 11 настройки, п+1-разрядный выход которого соединен с входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 12, выход которого подключен к первому входу основного элемента И 13 Выход послед02

рудования за цчет более, гибкой реализации релейно-контактных схем,, обеспечивает реализацию в одном фрагменте нескольких релейно-контактных схем, позволяет путем внешней коммутации соединять выходы функционального коммутатора с его входами и наращивать устройство путем соединения горизонтальных выходов с входами последующих устройств, что не выполняется

в известных устройствах, 3 и. 1 табл.

5

0

J

0

5

него соединен с первым входом элемента ИЛИ- 14, вьжод которого подключен к горизонтальному выходу 3 ячейки 1. Коммутатор содержит также элементы И 15 и 16, группу 17 из п элементов И, первьш вход каждого из элементов которой соединен с одноименной вертикальной шиной 9,второй вход- с соответствующим разрядным выходом регистра 11 настройки,

Первьй вход элемента И 15 подключен к основному вертикальному входу

4ячейки 1, второй вход соединен с rH-2-разрядным выходом регистра 11 настройки. Первый вход второго элемента И 16 подключен к дополнительному вертикальному входу 6 ячейки, второй вход соединен с п+З-разрядным выходом регистра 11 настройки, а.выход- с вторым входом элемента ИЛИ 14, выход которого подключен к основному

5к .дополнительному 7 вертикальным выходам ячейки 1. Кроме того, ячейка

1 содержит элементы ШШ 18 и 19, элементы И.20-22, вторые дополнительные вертикальные вход 23 и выход 24 ячейки 1, пpичe 5 выходы каждого иэ элементов И из группы 17 подключены к входам элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 1Z,

Выход элемента. И, 1.5 подключен к первому входу элемента ИЛИ 19 Второй дополнительный вертикальный вход 23 соединей с первым входом элемента И 20, второй вход которого подключен к п-5-4-разрядному вьтходу регистра 11 настройки, а выход - к второму входу элемента ИЛИ 19; Первый вход эле4

2;0 (фиг. 36) - .1101001, 1110000; ячеек с кс)орди: атами 0;2, 3;1, 7j3 (фиг. Зв) - 1011000; 1101001J1100011; Предлагаемый функциональньп ком мутатор отличается более высоким

коэффициентом использования оборудования за счет более гибкой реализации в нем релейно-контактных схем, а также более широкими функциональfO ными возможностями, так как в одном фрагменте можно реализовать несколько релейно-контактных схем, путем . внешней коммутации соединят.ь выходы функционального коммутатора с его

входами последующих устройств, что невозможно в известных устройствах.

31320802

мента И 22 является горизонтальным входом 2 ячейки 1. Второй вход элемента И 22 соединен с n+6-разрядным выходом регистра 11 настройки, а выход - с третьим входом элемента ИЛИ 19. Первый вход элемента И 21 подключен к первому дополнительному вертикальному входу 6 ячейки 1, второй вход - к n+5-разрядному выходу рег;истра 1 1 настройки, а выход - к четвертому входу элемента ИЛИ 19.

Входы с первого по четвертый элемента ИЛИ-НЕ 10 соединены соответственно с П-1-2-, П+4-, П+5-, и n+6-разрядными выходами регистра 11 настрой-J5 входами, наращивать устройство путем ки, а выход - с пятым входом эле- соединения горизонтальных выходов с мента ИЛИ 19, выход которого соединен с вторым входом элемента И 13 и с вторым дополнительным вертикальным

выходом 24 ячейки 1. При этом второй 20 Формула изобретения дополнительный выход 24 ячейки 1скoopдинaтa fи i, j соединен с вторым Функциональный коммутатор, содер- дополнительным входом 23 ячейки с ко- жапщй идентичные ячейки, расположен- ординатами i, j-1. Горизонтальные - «bie в узлах двумерной решетки и иден- входы 2 ячеек 1 первого столбца об- 25 тично соединенные между собой, причем горизонтальньй вход ячейки с координатами L,j соединен с горизонтальным выходом ячейки с координатами 1-1, j; а основной вертикальный вход - 30 с основным вертикал ьным выходом ячейки с координатам- i, j + 1, дополни- , тельный вертикальный вход ячейки с координатами соединен с дополнительным вертикальным выходом ячейки 3. с координатами i, горизонтальные выходы ячеек последнего столбца образуют выходные шины функционального коммутатора, п вертикальных шин в каждом столбце, где п равняется 0 количеству строк функционального коммутатора, ячейка содержит элемент ИПИ-НЕ, регистр настройки, п+1-разрядный выход которого соеди- Функционирование ячейки 1 происхо- нен с входом элемента НЕРАВНОЗНАЧ- дит согласно таблице, в первом столб- НОСТЬ, выход которого подключен к це которой даны реализуемые ячейкой первому входу основного элемента И, 1 булевые функции, во втором столб- выход которого соединен с первым це - эквивалентные релейно-контактные входом элемента ИЛИ, выход которого схемы, а в последующих столбцах - подключен к горизонтальному выходу коды настройки ячейки 1, которые за- Q ячейки, первый элемент И, второй писываются в регистр 13 настройки. элемент И, группу из п элементов И, Функции можно реализовать как на от- первый вход каждого из элементов ко- дельных фрагментах функционального торой соединен с одноименной верти- коммутатора, так и на одном. При кальной шиной, второй вход - с со- этом в регистрах настройки, например ответствующим разрядным выходом реги- ячеек с координатами 0}2, 2, 1, 450, , стра настройки, первый вход первого

разуют входные горизонтальные шины 25 функционального коммутатора.

Функциональный коммутатор работает следуюш м образом.

Предположим, что необходимо реа- лизовать релейно-контактные схемы (фиг. 3), соответствующие булевые функции которых имеют вид

f (X,(,)VX4)(XjXgVX Xg VX(X

VX,, ))(X,VX,, )Х,Х,,

и f -- (((X,VX,, )X,gVX,, )X,

2oVX,,

Z,.3

6Jo (фиг. За) записаны соответственно коды 10000001 1010000- ОЮООО -, 1001100 ячеек с координатами 1, 1,

элемента И подключен к основному вертикальному входу ячейки, второй вход соединен с п+2-разрядным выхо4

2;0 (фиг. 36) - .1101001, 1110000; ячеек с кс)орди: атами 0;2, 3;1, 7j3 (фиг. Зв) - 1011000; 1101001J1100011; Предлагаемый функциональньп коммутатор отличается более высоким

коэффициентом использования оборудования за счет более гибкой реализации в нем релейно-контактных схем, а также более широкими функциональными возможностями, так как в одном фрагменте можно реализовать несколько релейно-контактных схем, путем . внешней коммутации соединят.ь выходы функционального коммутатора с его

2

входами последующих устройств, что невозможно в известных устройствах.

входами, наращивать устройство путе соединения горизонтальных выходов с

элемента И подключен к основному вертикальному входу ячейки, второй вход соединен с п+2-разрядным выходом регистра настройки, первый вход второго элемента И подключен к дополнительному вертикальному входу ячейки второй вход второго элемента И соединен с п+З-разрядным выходом ре- гистра настройки, а выход второго эле элемента И соединен с вторьп входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к основному и дополнительному, вертикальным выходам ячейки, о т - личающееся тем, что,, с целью расширения функциональных возможностей устройства, введены в каждую ячейку второй и третий элементы ИЛИ, третий, четвертый,, пятый элемен ты . И, вторые дополнительные вертикалные вход и выход ячейки, причем выходы каждого из элементов И группы из п элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента НЕРМНОЗНАЧНОСТЬ, выход первого элемента И подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй дополнительный вертикальньЕй вход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к п+А-разрядному выходу регистра наст

Нулевая функция f

-Т

Эквивалент- нал схема

О

1 Х

1 ьх

If

.j..

V- - X

i.-

1-х VCO;

,1-1

1 X V.tO;,j.,

%., .,

V;,j,, X Vuv,-,,

h 1 I

ройки, а выход, - к второму входу третьего элемента ИЛИ, первьй вход пятого элемента И является горизонтальным входом ячейки, второй вход соединен с n+6-разрядным выходом р.е гистра настройки, а вьпсод - с третьим входом третьего элемента ИЛИ, первый вход четвертого элемента И подключен к первому дополнительному вертикальному входу ячейки, второй вход к n- 5-paзpяднoмy выходу региотра настройки, а выход - к четвертому входу третьего элемента ИЛИ, входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с п+2-, П+4-, П+5-, п+6 разрядными выходами регистра настройки, а выход - с пятым входом третьего элемента ИЛИ,- выход которого соединен с вторым входом основного элемента И и с втр- рът дополнительным вертикальным выходом ячейки, при этом второй дополнительный выход ячейки с координатами i,j соединен с вторым дополнительным входом ячейки с координатами i, j-1, а горизонтальные входы ячеек первого столбда образуют входные горизонтальные шины функционального коммутатора.

-Т

Коды настройки.

(

-п) п+1 jnH-2 п-«-3 пн-4 п+5 п+6

..---.J.--J----}----

1 1

Примечание s ( логическая единица признак начала функции}

Аи

н,п ,; 9н,1 .. о

в одной ячейке можно осушествить дкзъюнкцию до п переменных, либо в либо в версном виде о

Si.,11 А;г Jy 9н,яЗмсЛ 1

|л А

Щ

.

is...,

х, xyl 7, Г

II I Ч4. II 4.

U-JU y-loJC

иЛ1-41 Д-

а

Oiljjf

I it I w I

JU

7. I.,7

U-Lj tlUo

I.

L

-J W -1 -6-11в -4« о-«о

.

/ r-rr()H4) игдвУ/5( I /ffK

)

7ie 0--it.o4.J1;. «- I

Xfj I Ж« I F«

л

Ж

.

j tlUo-4 L, |pt| I

I.(.;

L

JTtt I

jU

иб 4-JL

Ж

nn II

l JJII

/ (ПУ %} « V i(WVX2, V/r5) Jf

ч; Г т П / 177Т1Г

UJU ,.,,4t

..4-.

I Lt-Lt

.X

JfO I Хя

UU

I /.J

I

j

Г ХдЛ Уда

:L J4 JVXg I Уда I f/ff j I« |7гЛ iJU-i JtJ I «,..oA.

LL.

j Uff Xff r ДГ Г 7й

ff.-f iiU LJU Uju Д

4.,,4t

.X

JfO I Хя 22

UU I JU-Lrti

I f/ff j I« |7гЛ I «,..oA.

0;0

l f JJJ1 JJ ± L.J

/r(X,((XsX6 УХ7ХвП9(Х,а YXf,)) (X)2 X,5 /,--r№ XfB VXfff) Xa УХп V Хгз}

Фаг.З

Составитель А.Чаховский Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Г.Решетник

Заказ 2658/51 Тираж 672Подписное

ВНИИГГИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,.д. 4/5

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

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть исполь- зрвано для подключения управляющей ЭВМ к объекту управления с предварительной логической обработкой ин- форма1р1И. Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования и расширение функциональных возможностей устройства. Функциональный коммутатор содержит идентичные ячейки 1, расположенные в узлах двухмерной решетки и иден« (Л (put. г