Многофункциональный логический модуль Советский патент 1991 года по МПК H03K19/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации логических функций И и ИЛ-И п и п - 1 переменных (п 2Ь, где b 1. 2,3,...).

Целью изобретения является упрощение настройки и расширение области при- менения при реализации логических функций И и ИЛИ п и п - 1 переменных (п 2Ь, где Ь 1,2.3...),

На чертеже в качестве примера приведена схема модуля при п 6ип-1 5.

Устройство прип 6ип-1 5 содержит шесть ключевых элементов 1-1-1-6, состоящих из исполнительных элементов 2- -1 - 2 - 6, которые выполнены в виде каналов с двусторонней проводимостью, и управляющих элементов 3-1-3-6, первую группу диодов 4i - 1, 4i - 2, вторую группу диодов 4i- 2,42 -2; 42-3, входы 5- 10, входы-выходы 11, 12, 13, общий вход 14.

Анод 1-го (1 1,2) диода 4i - i первой группы соединен с входом-выходом j-ro

(j 2, 4) исполнительного элемента, катод i-ro диода 4i первой группы соединен с вход-выходом k-ro (k 4, 6) исполнительного элемента соответственно, анод v-го (v 1,2, 3) диода 42 второй группы соединен с входом- выходом l-oro (I 1, 3, 5) исполнительного элемента соответственно, катод v-ro диода 4a-v второй группы соединен с входом-выходом t-ого (t 3, 5, 7) исполнительного элемента соответственно, анод первого диода 42-1 второй группы соединен с первым входом-выходом 11 модуля, катод последнего диода 4т - 2 первой группы соединен с вторым входом-выходом 12 модуля, катод последнего диода 42-3 второй группы соединен с третьим входом-выходом 13 модуля.

Модуль функционирует следующим образом.

При подаче положительного потенциала на вход-выход 11 и отрицательного потенциала (через нагрузку) на вход-выход 12 все диоды открыты. При этом возможны елеfe

Os

со VJ

00

дующие пути прохождения сигнала между входами-выходами 11 и 12:

11- 2-1- 4i-1- 4i-2- 12; 11- 42-1- 2-2-Mi-1- 4i-2- l -, 42 - 1 - 2 - 3 - 4i - 2 - 12 ; 11- 42-1- 42-2- 2-4- 4i-2- 1

ц- 42 1 42-2- 2-5- 12: 6)11-М2-1- 42-2- 42-3- 2-6- 1

Таким образом исполнительные элементы 2-1-2-6 оказываются соединенными параллельно - реализуется функция ИЛИ шести переменных,

При подаче отрицательного потенциала (через нагрузку) на вход- выход 11 и положительного потенциала на вход-выход 13 все диоды закрыты и в схеме имеется только один путь между входами-выходами: .

Таким образом исполнительные элементы оказываются соединенными последовательно - реализуется функция И шести переменных. -

Показано, каким образом модуль реализует функции И и ИЛИ n(n 2b,b 1,2,3 ...) переменных.

Покажем теперь как в этом случае реализуются функции И и ИЛИ (п - 1)-ой пере- менных. При этом вход-выход 13 в работе схемы не участвует, а на управляющую схему последнего ключевого элемента входная переменная не подается.

При подаче положительного потенциа- ла на вход-выход 11 и отрицательного потенциала на вход-выход 12 все диоды и исполнительная схема ключевого элемента 1-6 открыты. При этом возможны следующие пути прохождения сигнала между вхо- дом-выходом 11 и 12:

- 2-1- 4i-1- 4i-2- 12;

- 42 - 1 - 2 - 2 - 4i - 1 - 4i - 2 - 12 ;

- 42-1- 2-3- 4i-2- 12;

- 42-1- 42-2н 2-4- 41-2

- 1 - 42 - 2 - 2 - 5 - 12 .

Таким образом исполнительные элементы 2-1-2-5 оказываются соединенными параллельно - реализуется функция ИЛИ пяти переменных.

При подаче отрицательного потенциала на вход-выход 11 и положительного потенциала на вход-выход 12 все диоды закрыты, а исполнительный элемент ключевого эле- мента 1 - 6 открыт. При этом в схеме имеется только один путь между входами-выходами:

11 - 1 - - - - 5 - 12 .

Следовательно, исполнительные элементы оказываются соединенными последовательно - реализуется функция И пяти переменных.

Ниже представлена таблица настройки модуля.

Таким образом, в предложенном устройстве одна и та же схема реализует функции И и ИЛИ п и п - 1 переменных (п 2Ь, где о - 1, 2, 3, ,..) и при реализации этих функций требуется только один тип дискретных компонент - многофункциональный логический модуль, в то время как второй компонент (перемычки) не требуется.

Настройка модуля осуществляется путем изменения полярности напряжения питания и выбора входа-выхода модуля, а схема является многофункциональной, но содержит всего лишь один избыточный вывод.

Если предположить, что диоды, введенные в модуль, существенно более надежны по сравнению с ключевыми элементами 1, в качестве которых обычно используются электромагнитные реле (исполнительный элемент 2 - контакт, а управляющий элемент 3 - обмотка), то предложенное устройство обладает еще одним положительным свойством - для его проверки требуется всего лишь два теста вместо п + 1 тестов у основного изобретения.

Первый из указанных тестов Ti 11-1 подается на модуль, когда он настроен на реализацию функции И. При этом определяется наличие отказа типа несрабатывание ключевых элементов.

Второй тест Т2 00 - 0 подается на модуль, когда он настроен на реализацию функции ИЛИ, При этом определяется наличие отказа типа ложное срабатывание ключевых элементов.

Формула изобретения

Многофункциональный логический модуль, содержащий ключевые элементы, каждый из которых содержит исполнительный элемент, который выполнен в виде канала с двусторонней проводимостью, первый вход-выход исполнительного элемента каждого ключевого элемента соединен с вторым входом-выходом исполнительного элемента предыдущего ключевого элемента, первый и второй входы-выходы исполнительных элементов соответственно первого и последнего ключевых элементов соединены с соответствующими входами-выходами модуля, первые входы управляющих элементов всех ключевых элементов объединены и соединены с общим входом модуля, второй вход управляющих элементов каждого ключевого элемента соединен с соответствующим входом модуля, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки и расширение области применения при реализации логических функций И и ИЛИ п и п - 1 переменных (п 2Ь, где b 1, 2, 3...), он дополнительно содержит две группы диодов, первая из которых состоит

из -к- 1 диодов, а вторая - из -5- диодов,

анод 1-го (1 1, 2-у - 1) диода первой

группы соединен с входом-выходом j-ro (j 2) исполнительного элемента, катод 1-го диода первой группы соединен с входом- выходом k-го (к 2 (1 + 1)) исполнительного

0

элемента, анод v-го (. 2 ) диода

второй группы соединен с входом-выходом 1-го (I 2v - 1) исполнительного элемента, катод v-ro диода второй группы соединен с входом-выходом t-го (t 2v + 1) исполнительного элемента, анод первого диода второй группы соединен с первым входом-выходом модуля, катод последнего диода первой группы соединен с вторым входом-выходом модуля, катод последнего диода второй группы соединен с третьим входом-выходом модуля.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - упрощение настройки и расширение области применения при реализации логических функций И и ИЛИ п и п - 1 переменных (п 2Ь, где b 1, 2, 3,...). Модуль содержит ключевые элементы 1.1 - 1.6, каждый из которых содержит исполнительные элементы 2.1 - 2.6 и управляющие элементы 3.1 - 3.6, а также две группы диодов 4. Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что модуль дополнительно содержит две группы диодов, первая из которых состоит п ,п из -s- 1 диодов, а вторая - из -у диодов. 1 ил.

ъ12

0/J