Универсальный логический модуль с самоконтролем Советский патент 1989 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для построения конт- ролепригодных устройств цифровой обработки информации.

Цель изобретения - упрощение конструкции универсального логического модуля.

На чертеже представлена схема универсального логического модуля с самоконтролем при и .

Y

Модуль содержит 2 16 настроечных входов 1-16, т«2 информационных входов 17 и 18 первой группы, информаад1онных входов 19 и 20 второй группы, три управляющих входа 21 - 23, выход 24, элементов 25 и 26 равнозначности второй группы, элементов 27 и 28 равнозначности третьей группы, 2 4 элементов 29 - 32 равнозначности четвертой группы, элементов 33 - 36 равнозначности пятой группы, 2 16 элементов 37 - 52 равнозначности первой группы, 4 элементов 53 - 56 равнозначности шестой группы, элемент 57 равнозначности седьмой группы, элемент И-НЕ 58 (п-число переменных, m п).

Сл isd

о

СП

о

Модуль работает в двух режимах - рабочем и контроля. Рабочий режим.

На информационные входы 17 - 20 модуля поступают двоичные переменные Х,...,Х4 соответственно, на настроечные входы 1- 16 - сигналы настрой - ки и, J,... ,и ,4 соответственно, которые принимают значения из множества J0,1j. Причем компоненты вектора настройки и (и, ,U,j...j и14)совпада- ют с таблицей истинности, реализующей функции f (Х, Х4) на соответствующих наборах,.

На первьй 21 и третий 23 управляющие входы модуля подается сигнал логического нуля, на второй 22 управляющий вход - сигнал логической еди ницы. При этом элементы 25 - 28 работают как инверторы переменных X,, Х, элементы 29-32, 37 - 52 и 53 - 56 - в режиме конъюнкторов (с выхода элемента И-НЕ 58 подается сигнал логической единицы на входы элементов 37 - 52), элементы 33 - 36 и 57 - в режиме элементов ИЛИ-НЕ. На выходе 24 реализуется логическая функция f ( Х4), определяемая вектором настройки и. Таким образом, в рабочем режиме модуль эквивалентен классическому мультиплексору.

Пример. Определим значение сигналов на настроечных входах модуля при реализации логической функции f (Х, Х) X,, X,,, XjVX.

Компоненты вектор настройки совпадают с таблицей истинности реализуемой функции. Поскольку двоичный номер реализуемой функции равен N 0101010101llOIOt, то сигналы настройки принимают значения:

и,- О, i t, 3, 5, 7, 9s 13, 15 U j 1, j 2, 4, 6, 8, to. It, 1

14, 16.

На выходе элемента 33 равнозначности будет сигнал логической единицы, на выходе элементов 34 и 36 равнозначности - сигнал логического нуля, на выходе элемента 35 равнознач- ности реализуется логическая функция Ц X,, 5:. Тогда

f(X,X) ХзХ4УМ ХзХ ХзХ УХ Х1 ( Х)(Х,Х V XjYX,)

X,XjX3V}i3X,V ХдХф VX X X-tXjVX,.

44

Режим контроля.

В этом режиме модуль становится самопроверяемым. В первом подрежиме контроля на информационные входы 17- 20 первой группы настроечные входы и управляющие входы 21-23 модуля подается сигнал логической единицы. При отсутствии неисправности на выходе 24 модуля появляется непрерывная последовательность импульсов ти

10

где 1 па меандр с периодом задержка на вентиль.

Во втором подрежиме контроля на информационные входы 17 и 18 первой группы, первый управляющий вход 21 модуля подается сигнал логической единицы, на информационные входы 19 и 20 второй группы настроечные 1-16, второй 22 и третий 23 управляющие входы - сигнал логического нуля. При отсутствии неисправностей на выходе 24 модуля также появляется непрерыв- н ая последовательность импульсов типа меандр. Появление любой константной неисправности произвольной кратности .приводит к срыву генерации либо в двух подрежимах контроля, либо в одном из них. Отметим, что в режиме контроля не проверяются константные неисправности: константа 1 на управляющем входе 21 и на информационных входах 17 и 18 первой группы (эти входы доступны и проверка указанных неисправностей не вызывает за- труднений); константа 1 на выходе элементов 25 и 26 (для проверки этих неисправностей достаточно одного входного набора).

Особенностью режима контроля являются генерация непрерывной последовательности импульсов при отсутствии неисправностей и срыв генерации при их появлении.

Значения сигналов для двух режимов работы приведены в таблице режимов.

Формула изобретения

Универсальный логический модуль с самоконтролем, содержащий элементы равнозначности и элемент К-НЕ, о т л и- ч а ю щ ий с я тем, что, с целью упрощения, (,2) настроечный вход модуля соединен с первым входом i-ro элемента равнозначности первой группы, j-й (,m, ш п)информационный вход первой группы модуля соедиг.

нен с первым входом j-ro элемента равнозначности второй группы, k-й (k 1, п-ш) информационный вход второй группы модуля соединен с первым входом k-ro элемента равнозначности третьей группы, второй вход k-ro элемента равнозначности которой соединен с вторым входом j-ro элемента равнозначности, второй группы, с пер- вым входом элемента И-НЕ и с первым управляющим входом модуля, второй управляющий вход которого соединен с первыми входами элементов равнозначности шестой и четвертой групп , вто- рые входы которых соединены с соответствующими выходами элементов равнозначности второй группы и с J-M информационным входом первой группы модуля , выходы элементов равнозначности четвертой группы соединены соответственно с вторыми входами элементов равнозначности первой группы, выходы

которых соединены с первыми входами соответствующих элементов равнозначности пятой группы, вторые входы которых соединены с первым входом элемента равнозначности седьмой группы и третьим управляю1цим входом модуля, выходы элементов равнозначности пятой группы соединены соответственно с вторыми входами элементов равнозначности шестой группы, третьи входы которых соединены с соответствующими выходами элементов равнозначности третьей группы и k-м информационным входом второй группы модуля, выходы элементов равнозначности шестой группы соединены с вторыми входами элемента равнозначности седьмой группы, выход которого соединен с выходом модуля и вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьими входами элементов равнозначности первой группы.

Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники. Цель изобретения - упрощение конструкции универсального логического модуля. Универсальный логический модуль с самоконтролем содержит 2^N настроечных входов, N информационных входов, три управляющих входа, 2^N элементов равнозначности первой группы, M элементов равнозначности второй группы, N - M элементов равнозначности третьей группы, 2^M элементов равнозначности четвертой группы, 2^N-M элементов равнозначности пятой группы, 2^N-M элементов равнозначности шестой группы, элемент равнозначности седьмой группы и элемент И-НЕ (N - число переменных, M *98 N). Модуль работает в двух режимах - рабочем и контроля. В рабочем режиме на информационные входы поступают двоичные переменные, на настроечные входы - сигналы настройки из множества {0,1 }. На выходе модуля реализуется любая булева функция N переменных, определяемая вектором настройки U =(U₁,U₂,..., U₂ @ ). В режиме контроля при отсутствии неисправности на выходе модуля возникает генерация непрерывной последовательности импульсов типа меандр. Появление любой константной неисправности произвольной кратности ведет к срыву генерации. 1 ил., 1 табл.

X,

1

1

1 О

1 о

и,...и„ 1...1

0...0

1 о

1 1 о о

fCxTTx)

Генерация непрерывной последовательностиимпульсов

22

23

21