Асинхронный распределитель Советский патент 1991 года по МПК H03K17/00 

Фие.1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис- г.ользовано в асинхронных устройствах управления.

Цель изобретения - повышение быстро- действия асинхронного распределителя.

На фиг. 1 приведена структурная схема распределителя, ь также схема его первой и последней ячеек; на фиг. 2 - схема k-й ячейки распределителя (К k п , где п - число ячеек распределителя); на фиг. 3 - временная диаграмма его функционирования.

Распределитель содержит ячейки 1, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ 2-4. Выходы элементов И-НЕ 2 - 4 соединены соответственно с выходными шинами 5-7 ячейки, а входы во всех ячейках, кроме перво. и последней, - с соответствующими входными шинами 8-14. Входы 15 и 16 являются соответственно входом установки и управляющим входом распределителя, выходы 17, 18 - управляющими выходами распределителя, а вход 19 - входом начальной установки.

Асинхронный распределитель работает следующим образом.

Состояние ячейки 1 - значение на информационном выходе (шине 6) соответствует: 1 - в ячейке записана единица, О - в ячейке записан нуль. Наборы значений на входе 15 установки и управляющем пыходе 18 соответствуют: 11 (00) - получено подтверждение о записи в первую ячейку значения единицы (нуля), 10 (01)- значение единицы (нуля), установленное на шине ус- тановки распределителя, еще не записано в первую ячейку.

Наборы значений на управляющем входе 16 и управляющем выходе 17 соответствуют: 11 (GO) - получено подтверждение о записи в последнюю ячейку значения единицы (нуля). 10 (01)- нет подтверждения о записи значения единицы (нуля) в последнюю ячейку.

Пусть в начальном состоянии на входе 15 установки и управляющем входе 16 установлен нчбор 01, а на выходных шинах 5 - 7 Рсех ячеек распределителя зафиксировано значение 101. (Для приведения распре- делителя в указанное начальное состояние необходимо подать нулевой логический уровень на вход 19 начэльнг и установки, в результате чего на выходах элементов И -НЕ 2 каждой ячейки появятся значения логиче- ской единицы, которые приведут к появлению нуля на ьыходах элементов И-НЕ 3 и единицы на выходах элементов И-НЕ 4 каждой ячейки. После начальной установки в процессе функционирования распредели.

теля на входе 19 начальной установки фиксируется единичный логический уровень).

В асинхронном распределителе установка k-й ячейки производится подачей единичного логического уровня на ее шину 8 установки. При этом на пыходе элемента И-НЕ 2 появится нулевое значение только в том случае, если на выходной шине 7 ячейки 1.k+1 и информационной выходной шине 6 ячейки l.k-1 - единичный логический уровень. Появление нуля на выходе элемента И-НЕ 2 приводит к появлению единицы на выходе элемента И-НЕ 3 (информационной шине 6 ячейки 1 ,k и шине 8 установки ячейки 1 k-t-1). При эюм, как только в ячейку 1.k-H будет записано единичное значение (на выходной шине 5 - единичный логический уровень) и на выходной шипя 5 ячейки 1.k-1 установится единичное значение, выход элемента И-НЕ 4 изменится с 1 на О, что свидетельствует о начале фазы сброса ячейки 1.k. Нулевое значение на выходе элемента И- НЕ 4 является причиной переключения выхода элемента И-НЕ 2 в единицу и в том случае, если на выходной шине 7 ячейки 1,k-1 и выходной шине 5 ячейки 1 k+1 - единичные значения, свидетельствующие о том, что в ячейке 1 ,k прошла фаза сброса (на ее информ щионной шине 6 установлен О), а в ячейке 1 к+1 фаза записи закончена (на ее шине 7 установлено значение О), на выходе элемента И-НЕ 3 (информационной шине 6 ячейки l.k) появится нулевое значение Последнее приводит к изменению выхода элемента И-НЕ 4 с О на 1, что свидетельствует об окончании фазы сброса.

До тех пор, пока в ячейку 1 ,k записан О (1) в ячейку 1.k-1 не может быть записан О (1), так как нулевое (единичное) значение на шине 6 ячейки 1.k удерживает выход элемента И-НЕ 4 ячейки 1.k-1 в единичном (нулевом) состоянии, что препятствует появлению единицы (нуля) на выходах элемента И НЕ 2 ячейки 1.k-1 и, в свою очередь, не дает установиться нулевому (единичному) значению на шине 6 ячейки l.k-1. Следовательно, при повторной инициации оаооты асинхронного распределителя до того, как завершится предыдущий цикл его работы, последующая волна установок ячеек не достигнет предыдущей, так как между ними всегда будет находиться, по крайней мере, одна ячейка о исходном состоянии, чтообес- печивает правильное функциониоовамие распределителя в мультипрограммном режиме

Взаимодействие распределителя с входным и выходным времязадзющими устройствами управления ocymeci зллетсл по принципу запрос - OTEUJT.

Для инициации фазы записи (сброса) первой ячейки распределителя входное устройство управления устанавливает на входе 15 установки значение 1(0), Сигналом окончания фазы записи (сброса) в первой ячейке является появление единичного (нулевого) значения на управляющем выходе 18. Аналогично появление нулевого(единич- ного) значения на выходе 17 распределителя свидетельствует о завершении фазы записи (сброса) в РГО последней ячейке, в соответствии с чем выходное устройство управления распределителя устанавливает на управляющем входе 16 нулевое (единичное) значение для подготовки последней ячейки ч новой фазе функционирования.

1 аким образом, входное и выходное устройства управления распределителя могут быть промоделированы элементами 20 и 21 задержки (фиг. . -Функционирование распределителя из четырех ячеек иллюстрируется временной диаграммой (фиг. 3) (при построении диаграммы воемя реакции управляющих устройств принято равным нулю).

В предлагаемом асинхронном распределителе время прохождения одной микропрограммы составляет 12t, где t - задержка элемента И-НЕ, против 14t - в прототипе, т.е. достигнуто повышение быстродействия на 14%.

Формула изобретения

Асинхронный распределитель, содержащий ячейки, каждая из которых состоит из трех элементов И-НЕ, причем выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ той же ячейки, а выход третьего элемента И-НЕ в

каждой ячейке, кроме последней, соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ последующей ячейки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, выходы первых элементов И-НЕ во всех ячейках, кроме первой и второй, соединены с третьим входом второго элемента И-НЕ предыдущей ячейки и во всех ячейках, кроме последней, с вторым входом третьего

элемента И-НЕ последующей ячейки, а во второй ячейке - с вторым входом второго элемента И-НЕ первой ячейки, выход второго элемента И-НЕ во всех ячейках, кроме первой и второй, соединен с третьим входом

третьего элемента И-НЕ предыдущей ячейки и во всех ячейках, кроме последней, - с вторым входом первого элемента И-НЕ по следующей ячейки, а во второй ячейке - с вторым входом третьего элемента И-НЕ

первой ячейки, выход третьего элемента И- НЕ во всех ячейках, кооме первой и последней, соединен с. третьим входом первого элемента И-НЕ и во всех ячейках, кроме первой, с первым входом первого элеменга И-НЕ предыдущей ячейки, четвертые входы первых элементов И-НЕ во всех ячейках, кроме первой и последней, соединены с шиной начальной установки, с которой также соединен третий вход первого

элемента И-НЕ последней ячейки, второй вход первого элемента И-НЕ первой ячейки соединен с входом установки распределителя, а первый вход первого элемента последней ячейки - с управляющим входом распределителя, выходы третьих элементов И-НЕ первой и последней ячейки распределителя соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами распределителя.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в асинхронных устройствах управления. Распределитель содержит ячейки 1, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ 2-4. Выходы элементов 2-4 соединены соответственно с выходными шинами 5- 7 ячейки, а входы во всех ячейках, кроме первой и последней, - с соответствующими входными шинами 8-14. Входы 15 и 1б являются соответственно входом установки и управляющим входом распределителя, выходы 17, 18 - управляющими выходами распределителя, а вход 19 - входом начальной установки. В результате введения новых связей между ячейками обеспечивается повышение быстродействия асинхронного распределителя. 3 ил.